Een Smart City, wat is het en wat zijn de mogelijkheden?

Een Smart City is niet het volgende hippe woord, maar echt een compleet nieuwe business. Het runnen van een stad kan namelijk veel slimmer, efficiënter en goedkoper als IT op de juiste manier wordt ingezet. Techzine was aanwezig op de Smart City Expo Congres in Barcelona om hier zich eens goed in te verdiepen.

In de Fira Gran Via in Barcelona kwamen medio november bedrijven en steden bij elkaar die gezamenlijk de smart cities van de toekomst ontwikkelen. Naast een beurs met allemaal stands van leveranciers en steden, waren er ook flink wat sprekers die presentaties gaven over de mogelijkheden op smart city gebied. Vooral dat laatste is belangrijk, want hoewel veel steden ambities hebben op smart city gebied, is het met de kennis nog niet zo best gesteld. De meeste ambtenaren die wij spraken hebben wel de klok horen luiden maar weten nog niet waar de klepel hangt. We spraken ook uitgebreid met Axis over hoe zij de markt voor de smart city zien.

Het voorzien in goede informatie over smart cities is dan ook erg belangrijk. Welke oplossingen zijn er allemaal beschikbaar, hoe kunnen die worden toegepast, maar misschien nog wel belangrijker, zijn die ook te integreren met andere smart city-toepassingen in de stad. Uiteindelijk wil je één groot netwerk van smart city-systemen die samenwerken en zijn in te zien vanuit één control panel. Samenwerken is in deze business het allerbelangrijkst.

In Nederland zijn al verschillende gemeenten bezig met smart city-projecten, waarbij de ene gemeente al wat verder is dan de andere. Zo hebben Almere, Eindhoven en Tilburg al redelijk wat geïnvesteerd en draaien en zijn andere gemeenten, zoals Den Haag en ’s-Hertogenbosch net begonnen. Veel van deze steden waren ook aanwezig in Barcelona op het zogenaamde Holland Paviljoen. We spraken met verschillende steden om een beeld te krijgen hoever ze zijn en wat er nog beter kan

.

Naast het spreken met steden hebben we ook met een hele hoop leveranciers van allerlei oplossingen gesproken In dit artikel willen we vooral stilstaan bij wat er nu mogelijk is op smart city-gebied.

Veiligheid en cameratoezicht

De meeste steden willen hun smart city-project gefaseerd uitrollen, waarbij ze jaarlijks budget vrijmaken om het project groter en beter te maken. Ze willen niet in één keer miljoenen investeren in een gigantisch project, omdat het dan vaak misgaat bij de overheid. De gemeenten weten inmiddels ook dat de overheid geen goede reputatie heeft bij grote IT-projecten. Klein beginnen lijkt dan ook een soort eis te zijn.

Klein beginnen betekent ook een eenvoudige oplossing die veelvoorkomende problemen oplost. Daarom zie je dat veel smart city-projecten beginnen met cameratoezicht in de binnenstad en in uitgaansgebieden, zodat de stad veiliger wordt en er sneller geschakeld kan worden bij incidenten.

Camera’s met sensoren

Het plaatsen van camera’s is echter een eerste stap. Gemeenten die het meteen goed willen doen kiezen voor camera’s die zijn gecombineerd met additionele sensoren. Een groot nadeel aan het simpelweg plaatsen van camera’s is namelijk dat er iemand op een meldkamer de hele dag naar een scherm moet gaan zitten staren of er iets gebeurt. Dat is eigenlijk gewoon dom cameratoezicht. Door camera’s te combineren met sensoren kan je overstappen op slim cameratoezicht. Er zijn namelijk sensoren die geweerschoten kunnen herkennen, maar ook ruzies, opstootjes of een roep om hulp. Geluidsgolven zijn zeer eenvoudig geautomatiseerd te analyseren. Hetzelfde gaat op voor het analyseren van camerabeelden. Iemand die valt en vervolgens blijft liggen is ook automatisch te detecteren.

Als een gemeente gebruikmaakt van dit soort vormen van slimme camerabewaking, hoeft iemand in de meldkamer alleen de beelden te bekijken als het systeem iets detecteert en hier melding van maakt. Dat werkt veel beter, omdat daarmee alle saaie beelden wanneer er niets gebeurt automatisch zijn weggefilterd.

Straatverlichting

Een belangrijk onderdeel bij smart city-projecten is de financiering ervan. Er moet budget voor worden vrijgemaakt want het is iets nieuws en stond de afgelopen jaren vaak niet op de begroting. Daarom zoeken steden ook naar manieren om het slim te financieren. Een van de meest populaire op dit moment is het vervangen van straatverlichting door LED-lampen.

Door over te stappen op LED-verlichting kunnen gemeenten enorm veel geld besparen op de energiekosten. Dat budget kan dan weer deels worden hergebruikt voor andere doeleinden, waaronder smart city-projecten.

We hebben in Barcelona gesproken met verschillende aanbieders van straatverlichting. Er zijn verschillende mogelijkheden, waaronder het simpelweg vervangen van de lamp in een lantaarnpaal door LED. Het kan echter interessanter zijn om de complete lantaarnpaal te vervangen, dit brengt nog wat meer voordelen met zich mee.

Je hebt nu namelijk ook slimme lantaarnpalen, waarbij het brengen van licht bijna een bijzaak is geworden. In deze lantaarnpalen zitten namelijk nog veel meer oplossingen waar gemeenten dankbaar gebruik van kunnen maken. Wat te denken van het meten van de luchtkwaliteit, licht en geluidsdetectie of cameratoezicht. In de Verenigde Staten is het automatisch detecteren van geweerschoten een zeer populaire toevoeging in lantaarnpalen. In Nederland is vooral het meten van de luchtkwaliteit erg belangrijk geworden.

Een Nederlandse rechter heeft recent uitgesproken dat de overheid verantwoordelijk is voor onze luchtkwaliteit. Als er dus sprake is van brand en luchtvervuiling moet de overheid tijdig handelen en waarschuwen. Voor een gemeente kan het dan handig zijn om luchtkwaliteit te kunnen meten. Op die manier kan snel worden bepaald waar bepaalde giftige stoffen naartoe bewegen en kan er worden gewaarschuwd.

Verlichting

Natuurlijk is de verlichting ook belangrijk, daarin zie je ook innovatie. Zo spraken we met lichtfabrikanten die verschillende lampen gebruiken in één lantaarnpaal en de gemeente de mogelijkheid geeft om in elke richting afzonderlijk het licht te dimmen. Als je lantaarnpalen langs een weg met huizen hebt staan, wil je misschien de weg goed verlichten, maar richting de huizen wat minder, omdat zich daar ook slaapkamerramen bevinden. Ook zijn er lantaarnpalen met bewegingsdetectie, die feller gaan branden als er ook daadwerkelijk beweging is op straat. Ook kunnen dit soort lantaarnpalen gekoppeld worden zodat het licht met een voertuig meebeweegt door de straat.

Marketing en budget

We hebben het bij straatverlichting al gehad over kosten en budgetten. Hoe de energiebesparing door de overstap naar LED-verlichting kan zorgen voor meer budget voor smart city-projecten. Dat is niet de enige manier om projecten te financieren. In Eindhoven hebben ze zogenaamde Citybeacons. Dit is een enorm grote paal waar bovenin een scherm hangt die op afstand is waar te nemen, maar ook wat lager die goed is te zien voor iemand die ervoor staat. Op deze Citybeacons waarvan Eindhoven er 25 heeft, kan je een stadsplattegrond raadplegen, maar ook waar bepaalde zaken zich bevinden, zoals winkels en restaurants.

De Citybeacon beschikt ook over een camera, waardoor er tegelijk toezicht gehouden kan worden op de locatie van de Citybeacon. Doordat de Citybeacon een breed scala aan mogelijkheden biedt, waaronder de mogelijkheid om erop te adverteren of een reservering te doen bij een restaurant, kan de gemeente ook geld verdienen met de Citybeacon. Hierdoor betaalt de Citybeacon zichzelf als het ware. De politie heeft ook een extra camera waarmee het toezicht kan houden en die is niet betaald vanuit het potje veiligheid, maar vanuit het potje City marketing, want de Citybeacon is een echt marketingmiddel.

 Universeel control panel

Voordat we het gaan hebben over de verschillende toepassingen die we verder nog gezien hebben, moeten gemeenten één belangrijk besluit nemen voordat ze aan het smart city-avontuur beginnen. Namelijk welk overkoepelend control panel ze gaan gebruiken. Als je als gemeente straks 25 verschillende smart city-initiatieven hebt, wil je wel dat al die verbonden apparaten met hetzelfde control panel praten, zodat je vanuit één dashboard alle data kan inzien en acties kan uitvoeren. Als je in 15 verschillende schermen moet inloggen, is de effectiviteit en de mogelijkheid om data te combineren ver te zoeken, want dat laatste is juist zo belangrijk.

We hebben op de Smart City Expo Congres in Barcelona gesproken met twee verschillende aanbieders van een dergelijk control panel, maar er zijn er nog veel meer. De partijen die wij spraken zijn Genetec en Cisco. Genetec richt zich duidelijk meer op camerabewaking en aanverwante dienstverlening, terwijl Cisco probeert om alle verbonden apparaten te combineren in één paneel. Hierdoor krijg je echt een gigantisch overzicht van alle data die een stad verzamelt. Gelukkig kan je daar eenvoudig in filteren.

Cisco was ook in staat om een live demo te geven van verschillende steden in de wereld. Dat was best indrukwekkend.

IoT en Smart Cities gaan hand in hand

Als we gaan kijken naar de verschillende toepassingen in Smart Cities, dan komt het Internet of Things direct om de hoek kijken, want de meest innovaties zijn het slim maken van domme al bestaande objecten. Het toepassen van IT en het verbinden ervan met het internet. Elke dienst of faciliteit die een gemeente biedt kan in theorie slim worden gemaakt. Laten we gewoon even kijken naar wat voorbeelden.

Vuilnisbakken

In elke gemeente heb je zogenaamde gemeentevuilnisbakken. Deze staan in woonwijken, parken en rond winkelcentra. Zeg maar op plekken waar veel mensen komen en ze mogelijk ook afval hebben dat ze weg willen gooien. In de meeste gemeenten worden deze vuilnisbakken periodiek geleegd, wat betekent dat er eens per week of twee keer per week een mannetje komt met een karretje die de vuilnisbakken weer leegmaakt.

Dit is een systeem dat tot op zekere hoogte goed werkt, maar op de ene locatie zal de vuilnisbak nog bijna leeg zijn na een week, terwijl een andere vuilnisbak mogelijk al na drie dagen vol zit. Er zijn verschillende bedrijven die dit kunnen oplossen door de vuilnisbak slim te maken, ze plaatsen dan een sensor in de bak die meet hoe vol deze zit. Op die manier kan een gemeente veel efficiënter en sneller de bakken legen. Het zou bijvoorbeeld alle bakken die voor 70 procent of meer vol zitten kunnen legen. De route kan dan exact worden afgestemd op de vuilnisbakken die hieraan voldoen. Op die manier hoeft de vuilnisophaler niet langs alle lege bakken, wat veel efficiënter is. Door dit toe te passen kan de gemeente waarschijnlijk ook kosten besparen doordat er minder vuilnisophalers nodig zijn. Verder zal de burger meer tevreden zijn omdat er nergens troep blijft liggen.

Parkeerplaatsen

In veel binnensteden heb je parkeervakken, maar een parkeerplek vinden midden op de dag is nog weleens een uitdaging. Door middel van speciale camerasoftware die kan worden gecombineerd op de beveiligingscamera’s kan exact worden gedetecteerd welke vakken bezet zijn en welke nog leeg. Met behulp van informatieborden langs de weg of lampjes kan vervolgens worden aangegeven waar nog een lege plek is, zodat bezoekers aan de stad sneller een parkeerplek vinden. Dit is niet alleen beter voor het milieu en de luchtkwaliteit, maar zorgt ook voor betere doorstroom van het verkeer.

Water- en rioolbeheer

Om water naar alle huizen te krijgen en ook het afvalwater te vervoeren naar zuiveringsinstallaties beschikken steden over hele grote pompen. In elke woonwijk zijn deze pompen te vinden. Het belangrijkste is dat de pompen blijven draaien en niet stil komen te staan, want dat betekent dat mensen of geen water meer hebben of dat de riolen niet meer worden geleegd. In beide gevallen heb je te maken met ontevreden burgers en in het ergste geval een risico voor de volksgezondheid. Voor gemeente is het dus zaak dit goed in de gaten te houden, dat kon tot op heden alleen met periodieke controles en onderhoud. Nu is het ook mogelijk om allerlei data uit deze pompen te halen en te verzamelen. Door al die data vervolgens te combineren kan er een analyse worden gedaan wanneer een pomp daadwerkelijk onderhoud nodig heeft. Bijvoorbeeld als die langzamer gaat draaien en meer stroom gaat verbruiken, zou dat een teken kunnen zijn dat die aan het vastlopen is. Het klinkt misschien voor de hand liggend, maar dit zijn zaken die nu actief gemeten kunnen worden.

Openbaar vervoer

Gemeenten besteden openbaar vervoer uit aan vervoersbedrijven. In zo’n aanbesteding wordt vastgesteld hoeveel bussen, metro’s en trams er moeten worden ingezet, op hoeveel lijnen en op welke tijden. Vervolgens kunnen vervoersbedrijven bieden en met de gemeente in gesprek. Vaak wint het vervoersbedrijf met het beste bod en waar de gemeente het meeste aan kan verdienen.

Uiteindelijk moet de gemeente ook controleren of de kwaliteit van het openbaar vervoer ook goed is. Aangezien alle bussen en trams tegenwoordig beschikken over GPS, kan de gemeenten exact zien waar elk voertuig zich bevindt en of de afspraken worden nagekomen. Het zou zelfs kunnen kiezen voor meer dynamische afspraken met een vervoerder om het openbaar zoveel mogelijk te optimaliseren. Zo kan je in theorie ook detecteren hoe druk het bij elke halte is en op basis van die informatie extra bussen in kunnen zetten, wanneer een halte veel drukker is dan normaal, of het huidige aanbod te kort schiet. Dit gebeurt op dit moment nog maar weinig, omdat de afspraken vaak voor meerdere jaren vastliggen. In het buitenland wordt er al wel dynamischer gewerkt.

Geluid- en lichtdetectie

Bij Cisco kregen we een presentatie te zien van een stad die op veel plaatsen sensoren hadden geplaatst voor zowel geluid, licht als lucht. Het plaatsen van dit soort sensoren is een stuk goedkoper dan overal camera’s ophangen, maar kan wel degelijk effectief zijn. Zo is het mogelijk om geluidsoverlast te detecteren, maar ook als ergens ineens een grote toename is in licht of luchtvervuiling. De oorzaak is niet altijd direct te achterhalen maar soms ook wel. Een mooi voorbeeld is een enorme toename in licht en geluid in een park. Bij nadere inspectie bleek daar ’s avonds een festival gaande te zijn, wat de intensiteit kon verklaren.

Een ander mooi voorbeeld is een stijging van licht, geluid en verontreinigde lucht bij een druk verkeerskruispunt. Hieruit was eenvoudig op te maken dat het gaat om een file. Door alle stilstaande auto’s ging de luchtkwaliteit omlaag, terwijl het geluid en het licht toenam. Wat ons brengt op het volgende punt, verkeerslichten.

Verkeerslichten

Er zijn verschillende aanbieders voor verkeerslichten en ze bieden allemaal de nodige innovaties om de verkeersdoorstroming in de stad te verbeteren. Door alle verkeerslichten te verbinden met het internet en alle data te verzamelen, kunnen de verkeerslichten beter worden afgesteld. Het geeft gemeente zelfs de mogelijkheid om verkeerslichten op afstand te bedienen.

In veel gemeente heb je nu al een zogenaamde “groene golf”. Daarbij heeft de gemeente de verkeerslichten op een doorgaande weg zo afgesteld, dat als je je aan de snelheid houdt je overal een groen stoplicht hebt. Iedereen die weleens in zo’n groene golf heeft gereden weet ook dat dit niet perfect werkt. De ene auto rijdt net iets harder dan is toegestaan en de andere net iets zachter. Door de verkeerslichten te verbinden wordt dit proces geautomatiseerd in combinatie met de sensoren in het wegdek. Daarnaast kunnen dit soort slimme stoplichten ook rekening houden met andere situaties, bijvoorbeeld als een aftakking te maken heeft met een grote hoeveelheid verkeer vanwege een evenement dat is afgelopen. Als er zoveel extra verkeer wordt gedetecteerd, er files ontstaan en meer luchtverontreiniging optreedt, kan bijvoorbeeld een stoplicht wat langer op groen worden gezet om de file sneller op te lossen.

Dit zijn zaken die nu al grotendeels geautomatiseerd kunnen worden geregeld, maar veel fabrikanten bieden de gemeente ook de optie om handmatig aan te geven dat bepaalde stoplichten langer op groen moeten staan om een verkeerssituatie op te lossen.

Zelfrijdend openbaar vervoer

We hadden ook een leuk gesprek met 2getthere, een Nederlands bedrijf dat al 25 jaar ervaring heeft met zelfrijdende voertuigen. Zelfrijdende auto’s en vrachtwagens zijn enorm actueel en veel ogen zijn op bedrijven als Tesla gericht, maar ondertussen wordt soms vergeten dat dit soort initiatieven niet nieuw zijn. Het Nederlandse bedrijf 2getthere heeft al 25 jaar zelfrijdende voertuigen rondrijden die mensen vervoeren. Op campussen, vliegvelden en zelfs in steden. Volgend jaar moet 2getthere in Dubai op een nieuw schiereiland alle bezoekers vanaf het metrostation gaan vervoeren over het schiereiland.

Het bedrijf beschikt over twee technieken waarop het dit kan doen. Via magneten in de weg die de voertuigen op hun juiste baan houden, of met radartechnologie zoals ook bijvoorbeeld Tesla gebruikt. Op de vraag wat er nu beter is, laat het bedrijf weten dat de magneten iets meer zekerheid bieden, omdat dat ook goed werkt in de sneeuw bijvoorbeeld. Als wegen helemaal ondergesneeuwd raken en de lijnen, stoepen en bochten moeilijker zijn te detecteren, kunnen magneten de voertuigen toch goed begeleiden. Wat ons betreft een bedrijf om in de gaten te houden, want met opkomst van zelfrijdende voertuigen kan dit bedrijf nog weleens hard gaan groeien.

Nog maar het begin

Wij hebben twee korte dagen de tijd gehad om ons licht op te steken op Smart City Expo Congres. Daar hebben we veel indrukken opgedaan en met enorm veel mensen gesproken. Natuurlijk zijn er nog uitdagingen maar eerlijk is eerlijk, het is allemaal ook niet reuze ingewikkeld. Bij dit soort Smart City-ontwikkelingen wordt eigenlijk gewoon een mobiele computer toegevoegd aan bestaande infrastructuur, die vervolgens zijn verzamelde data deelt met een centraal systeem.

We denken wel dat Smart Cities nu nog in de kinderschoenen staan, want er valt op zoveel manieren te innoveren en te verbeteren. De mogelijkheden zijn enorm maar wat gemeenten zich goed moeten realiseren is dat het besturen van een stad veel efficiënter kan worden met dit soort technologie, waardoor uiteindelijk veel geld bespaard kan worden dat weer elders kan worden ingezet. Voor gemeenten is het zaak om de juiste mensen en partners te vinden die kunnen helpen bij hun smart city-initiatieven. Belangrijk is wel dat als er straks een compleet smart city-platform is, gemeente ook bezig blijven met de data die het oplevert. In dat geval is de data echt goud waard. Daarmee kan de kwaliteit van wonen, werken, openbaar vervoer, milieu en veiligheid fors verbeteren.