Wat is er nodig voor de transformatie van steden naar smart cities en hoe profiteren inwoners hiervan?

Abonneer je gratis op Techzine!

Onder de vlag ‘smart cities’ zetten lokale overheden over de hele wereld – vaak samen met bedrijven, burgers en instellingen – integrale en datagedreven oplossingen in om de leefbaarheid, kwaliteit en concurrentiekracht van de stad te verbeteren. In dit artikel bespreken we wat een slimme stad is en welke stappen steden kunnen nemen om slim te worden.

Transformatie leidt tot veranderingen in stedelijke infrastructuur

Digitale transformatie vindt plaats in alle sectoren van de economie, en niet zonder reden. De voordelen zijn onmiskenbaar en variëren van het verbeteren van de klantervaring en introduceren van nieuwe businessmodellen tot en met het optimaliseren van de efficiency van bedrijfsactiviteiten.

In het geval van stedelijke overheden draagt verbetering van de operationele efficiëntie als vanzelf bij tot een betere levenservaring van de burgers. Over de hele wereld hebben steden te maken met een breed scala van problemen, zoals bevolkingsgroei, toenemende economische ongelijkheid en de gevolgen van klimaatverandering. Digitale transformatie helpt steden om beter te presteren op ecologisch, sociaal en financieel vlak. En dit is het best te bereiken door in te zetten op slimme technologie.

Wat is een slimme stad?

Dankzij de technologische vooruitgang hebben overheden de afgelopen jaren toegang gekregen tot rijke datasets die kunnen dienen als de grondstof voor het verbeteren van de dienstverlening aan burgers. Slimme steden fungeren als de katalysator voor digitale transformatie. Door apparaten, applicaties en mensen te koppelen en functies te stroomlijnen, zijn steden in staat om hun communicatie te verbeteren en handige diensten te introduceren.

Gegevens staan centraal in de slimme stad. Veelal zullen de data afkomstig zijn van IoT: apparaten, voertuigen en gebouwen, die zijn voorzien van elektronica, software, sensoren, actuatoren en netwerkverbindingen, zodat deze objecten gegevens kunnen verzamelen en uitwisselen. In een smart city wordt deze voortdurend aanzwellende stroom gegevens die de stad continu genereert, intelligent benut. Dit maakt het makkelijker om de werking van diensten te bewaken en te controleren. Denk aan zaken als parkeren, het regelen van verkeersstromen, verlichting, politiediensten, water en energie, en stadsreiniging.

Data zijn van onschatbare waarde als het gaat om verlagen van kosten, verbeteren van efficiëntie en verhogen van veiligheid. Over de hele wereld groeit de druk op politie, brandweer en ambulancediensten. Stedelijke overheden zoeken naar mogelijkheden om technologie die druk te laten verlichten. Een van de oplossingen kan zijn om politiediensten door middel van videomonitoring, sensoren en geavanceerde communicatie connected te maken, zodat de politie sneller ter plekke kan zijn bij noodsituaties en problemen kan verminderen of voorkomen

Slimme technologie kan ook helpen om stedelijke mobiliteit te stroomlijnen en uitstoot te verlagen. Slimme verkeerslichten die verkeer monitoren, autonoom rijdende voertuigen, laadstations en initiatieven op het gebied van het delen van scooters en fietsen genereren data die stedelijke overheden helpen om knelpunten duurzaam te verhelpen. Het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (IenW) bijvoorbeeld, werkt al geruime tijd samen met regionale overheden en bedrijfsleven aan een betere beheersing van het fileprobleem, onder meer met het programma Beter Benutten. In een nu al uitgevoerde pilot wordt razendsnel data uitgewisseld tussen intelligente verkeersregelinstallaties (iVRI’s) en vrachtwagens die op de A4 de afslag Flora Holland nemen. De truck vraagt om groenprioriteit op 1.500 meter vóór het verkeerslicht. De iVRI ‘praat’ met de truck en geeft een snelheidsadvies af, waarmee de truck ‘groen krijgt’. De communicatie tussen truck en iVRI stopt zodra het voertuig het verkeerslicht is gepasseerd.

Gebouwen nemen niet alleen veel ruimte in, ze zijn ook verantwoordelijk voor het grootste deel van het stedelijk energieverbruik. Door het energiebeheer te verbeteren met slimme HVAC-systemen  (Heating, Ventilation and Air Conditioning) en de veiligheid te verhogen met geavanceerde beveiligingstechnologie, kunnen enorme besparingen worden gerealiseerd. Steden over de hele wereld kunnen profiteren door IoT-sensoren toe te voegen aan netwerken of door netwerkinfrastructuren te vervangen en connectiviteit te verbeteren. Dit is de basis voor de slimme stad.

De toekomst is nu

Slimme steden zijn niet iets van de toekomst, of een idee dat zich nog moet bewijzen. Smart cities zijn haalbaar en zelfs noodzakelijk. De meeste steden zijn op zoek naar manieren om digitale transformatie te realiseren. Steden die werkelijk slim bezig zijn, gebruiken data die worden gegenereerd door nieuwe technologie om inzichten te verkrijgen, die helpen om besluitvorming efficiënter te maken en dienstverlening aan burgers te verbeteren.

Smart city use cases

Er is niet zoiets als een draaiboek dat beschrijft aan welke voorwaarden een smart city moet voldoen. Elke lokale overheid zal voor zichzelf moeten uitvinden welke technologieën en vormen van connectiviteit het beste aansluiten bij haar smart city-doelstellingen. Verder is het belangrijk om te erkennen dat de transformatie naar het functioneren als slimme stad een reis is. Elke stad bevindt zich in deze reis op een ander punt en zal prioriteit geven aan technologische eisen op basis van de eigen, unieke behoeften.

Elke stad zal dus zelf moeten uitvinden via welke route het doel wordt bereikt. Dit neemt niet weg dat het zinvol is om te kijken naar smart city use cases en best practices. In ‘Driving New Modes of IoT-Facilitated Citizen/User Engagement‘ geeft het Georgia Institute of Technology een beschrijving van de vijf belangrijkste IoT-toepassingen in slimme steden.

  • Gezondheidszorg

IoT-apparaten zijn alom aanwezig in ziekenhuizen en zorginstellingen. Telemedicine en telehealth stellen zorgverleners in staat om maximaal gebruik te maken van beschikbare middelen en de efficiëntie te verhogen. Slimme technologieën kunnen ook betere toegang bieden tot hulp aan ouderen en mensen met een handicap.

  • Openbare veiligheid

IoT-apparaten kunnen data delen over de situatie ter plekke. Enkele steden in de VS hebben sensoren geplaatst in wijken met een hoog risico op criminaliteit. Zodra die sensoren een geweerschot registreren, gaat er een alarmsignaal naar de politie. In sommige steden heeft dit tot twintig procent minder moorden geleid. Verkeerssensoren kunnen gegevens verstrekken over de snelheid van voertuigen en het aantal voetgangers en voertuigen. Met deze informatie zijn stedelijke overheden in staat om beter geïnformeerde beslissingen over infrastructuur te nemen.

  • Transport en mobiliteit

Verschillende steden zijn bezig met het testen van initiatieven op het gebied van transport en mobiliteit. Hierbij wordt IoT-technologie gebruikt om verschillende doelen te realiseren, zoals betere naleving van verkeersregels, betere doorstroming en hogere verkeersveiligheid. In Wenen komen vanaf eind 2020 op bepaalde locaties voetgangersverkeerslichten zonder drukknoppen. Camera’s registreren als voetgangers willen oversteken. Daarna springt het licht automatisch op groen. Voor die herkenning zijn algoritmes ontwikkeld op basis van bewegingsmodellen en opgenomen data van eerdere proeven.

Volgens een van de onderzoekers leidt dit systeem ook tot een betere doorstroming van het verkeer. Dat komt doordat de duur van het groene licht voor voetgangers kan worden verlengd op het moment dat een groep mensen staat te wachten om over te steken. Ook registreren de camera’s wanneer wachtende voetgangers hun geduld verliezen en doorlopen. Het licht springt dan niet op groen, zodat het gemotoriseerde verkeer niet onnodig hoeft te wachten.

  • Nutsvoorzieningen

Het automatisch monitoren van nutsvoorzieningen staat nog in de kinderschoenen, maar enkele steden doen wel testen om uit te vinden in hoeverre connected technologieën de efficiëntie kunnen vergroten. Zo introduceren ze slimme watermeters die bewoners helpen om het watergebruik beter in de gaten te houden. Ook kunnen overheden zo lekkages eerder op het spoor komen.

  • Openbare diensten

Toepassing van slimme technologie bij openbare diensten verhoogt de betrokkenheid van inwoners. Afvalinzameling is een van de diensten waar integratie van IoT al plaatsvindt. Een mooi voorbeeld is het Nederlandse Mic-O-Data. Mic-O-Data helpt in dertig gemeenten om tienduizend ophaalpunten van afval te beveiligen en de afvalstroom te meten. Bewoners kunnen met een elektronische sleutel hun afvalcontainer openen. Dankzij het systeem bespaart de gemeente Groningen 18 procent op de CO2-uitstoot en nog eens 18 procent op het totale inzamelbudget.

Stappen om een ​​slimme stad te worden

De realisatie van een slimme stedelijke infrastructuur kent drie belangrijke voorwaarden: het creëren van open digitale systemen, de wil om ruimte te geven aan ‘grote ideeën’, en het aanmoedigen van samenwerking tussen private en publieke partijen.

  • Open digitale systemen

Steden moeten beginnen met de integratie van slimme API-gateway-software om een ecosysteem te creëren, waarin nieuwe technologieën snel en eenvoudig toegevoegd kunnen worden. Een open digitale omgeving zorgt voor een vereenvoudiging van complexe inkoopprocessen en versnelt het tempo van innovatie.

  • Ruimte voor ‘grote ideeën’

Technologische vooruitgang gaat razendsnel. Steden moeten anticiperen op wat gaat komen, en voorkomen dat zaken achteraf moeten worden aangepast, bijvoorbeeld voor de komst van autonoom rijdende voertuigen.

  • Samenwerking tussen private en publieke partijen

Particuliere ondernemingen hebben toegang tot de middelen en het kapitaal die steden nodig hebben om te innoveren. Bestuurders moeten ondernemingen daarom bezien als potentiële partners in plaats van als concurrenten. Samenwerking verhoogt het tempo van innovatie en verkleint de kans op verstoring van de infrastructuur.

Het netwerk is de basis

Bovenstaande maakt duidelijk dat het worden van een slimme stad een proces is, dat zich eerder laat vergelijken met het lopen van een marathon dan met het trekken van een sprint. Een proces dat leiderschap vereist om prioriteiten te stellen en meetbare doelen te formuleren. De netwerkinfrastructuur vormt hierbij de basis, of eerste stap van waar lokale gebruikers op weg gaan naar de realisatie van een succesvolle, werkelijk functionerende slimme stad. Hiervoor zijn verschillende technologische componenten vereist, zoals eenvoudige, veilige en geautomatiseerde netwerktechnologie. Het netwerk moet het gebruik voor verschillende doeleinden tegelijk probleemloos toestaan. Schaalbaarheid en beveiliging zijn vereisten als het gaat om toezicht op stadsverkeer en veiligheid.

Openbare wifi-diensten

Wifi is essentieel voor een goed werkende slimme stad. Veel steden beschikken over een openbaar wifinetwerk waarmee je gegevens kunt downloaden, apps kunt gebruiken voor navigatie of voor het opzoeken van informatie over evenementen in de stad etc.

Centraliseren van controle en analyse

Connectiviteit wordt steeds belangrijker in steden: het is in veel gevallen een voorwaarde om diensten te kunnen aanbieden aan burgers. Daarom is het noodzakelijk dat steden controle en zichtbaarheid, maar ook beheer en analyse centraliseren.

Beveiliging

Het publiek is zich terdege bewust van de groeiende dreiging van cybercrime. IoT-apparaten hebben doorgaans een zeer lage beveiligingsgraad; dit maakt het voor hackers relatief eenvoudig om toegang te krijgen. Als de infrastructuur kwetsbaarheden kent, kunnen kwaadwillenden daar misbruik van maken en toegang krijgen via bijvoorbeeld een HVAC-systeem. Zorg daarom dat in camera’s en fysieke beveiligingsapparatuur de juiste beveiligingen zijn ingebouwd. Voorzie slimme gebouwen bovendien van fysieke toegangscontrole en zichtbaarheid.

De juiste netwerktechnologie voor smart city-initiatieven

De netwerkinfrastructuur van Extreme Networks biedt steden de basis om te werken aan digitale transformatie en uiteindelijk een slimme stad te worden. Wij zijn ons er echter van bewust dat het een lange reis is. Succesvolle transformatie vereist een visie voor de lange termijn en de bereidheid om stappen te zetten, die resulteren in een naadloos proces.

De Secure Automated Smart City Architecture van Extreme Networks helpt stedelijke overheden om hun smart city-initiatieven te implementeren, dankzij:

  • een eenvoudig, geautomatiseerd netwerk voor verhoogde efficiëntie en lagere kosten;
  • geïntegreerde netwerkbeveiliging met beveiligde zones en stealth-netwerken;
  • schaalbare en makkelijk inzetbare videobewaking;
  • hoogwaardige draadloze systemen die eenvoudig te implementeren en te beheren zijn;
  • zichtbaarheid, controle en beveiliging voor IoT-apparaten;
  • gecentraliseerd beheer, controle en analyse;
  • cloudbeheer voor gedistribueerde implementatie van slimme technologie over de hele stad.

Dit is een gastbijdrage van Henk Bretveld, Country Manager Benelux bij Extreme Networks. Via deze link vind je meer informatie over de mogelijkheden van het bedrijf.