Smarter Cities: Hoe IoT herdefinieert wat het betekent om een stad te zijn

Onze steden ondergaan een enorme digitale transformatie. Zij zijn niet enkel ‘de lokale overheid’ meer maar bieden een link tussen burgers, bedrijven, experts en de overheid zelf. Veel van deze veranderingen worden aangedreven door technologie en in het bijzonder door doorbraken in IoT, kunstmatige intelligentie en cloud computing. Van het aanpakken van problemen zoals klimaatverandering en een ouder wordende bevolking tot aan het verbeteren van stedelijke mobiliteit – de manier waarop steden en hun partners IoT toepassen op een schaalbare, beheersbare, duurzame, inclusieve en veilige manier is de kern van deze transformatie.

Op hetzelfde moment ervaren steden grote druk van buitenaf. Een groeiende bevolking zet de infrastructuur nog verder onder druk. Onze steden behuizen momenteel meer dan de helft van de wereldbevolking en in 2050 zal dit aantal met 2.5 miljard mensen gegroeid zijn. Dit maakt steden echter ook de beste plaats om nieuwe oplossingen te ontwikkelen, te testen en te ondervinden. Volgens een onderzoek van het McKinsey Global Institute hebben smart city toepassingen het potentieel om het aantal dodelijke verkeersslachtoffers te reduceren, reactietijden van ambulances en brandweer te verbeteren, woon-werk verkeer te versnellen, ziekte te verminderen, broeikasgassen te reduceren en kunnen ze steden helpen om voortgang te maken met duurzame ontwikkelingsdoelstellingen.

Om van een stad een smart city te maken zijn goede verbindingen nodig. Een netwerk van sensoren en apparaten voor het verzamelen van gegevens – het zogenaamde Internet of Things (IoT) heeft een verbinding nodig via breedband en draadloze netwerken naar cloud platformen waar de data bewaard en gedeeld kan worden. Dit moet ook nog eens allemaal gebeuren op een manier die schaalbaar, beheersbaar en veilig is. IoT is al om ons heen, in de vorm van apparaten zoals RFID-tags, GPS-sensoren en slimme thermostaten en andere sensoren. Deze zijn in aantal toegenomen terwijl de kost van de apparaten, verwerkingsopslag en cloudopslagruimte is gedaald.

De uitdagingen die IoT aanpakt en oplossingen die IoT aanbiedt zijn voor het merendeel in de volgende vijf categorieën onder te verdelen:

1. Digital twin modelling
2. Stedelijke mobiliteit
3. Beveiliging van smart buildings
4. Water-, energie- en afvalbeheer
5. Kunstmatige intelligentie, mixed reality and automatisering

Digital twin modelling
Steden moeten hun infrastructuur beheren en aanpassen zodat ze toekomstige uitdagingen met betrekking tot duurzaamheid, mobiliteit en leefbaarheid kunnen weerstaan. Digital twins bieden een real-time virtueel model van een hele stad die gebruikt kan worden om simulaties uit te voeren, situaties te voorspellen en potentiële behoeften te anticiperen.
Deze virtuele modellen zijn gebouwd met behulp van IoT en kunstmatige intelligentie en veranderen hoe smart cities worden beheerd en hoe toekomstplannen worden ontwikkeld. Ze kunnen worden toegepast op vele verschillende simulaties van het modelleren van gebouw evacuaties tot bijvoorbeeld het berekenen van energieverbruik en het voorspellen van overstromingsniveaus.

Stedelijke mobiliteit
Stedelijke mobiliteit is een levensader van de stad en het wordt gerevolutioneerd door autonome voertuigen, 5G en intelligente transportsystemen. Smart cities gebruiken nu al oplossingen die de manier waarop bewoners zich verplaatsen veranderen om mobiliteit, efficientie en reslutaten te verbeteren. Toch zal het nog enige tijd duren voordat we massaal gebruik van bestuurloze of elektrische voertuigen maken in elke stad. Ondertussen heeft micromobiliteit in de vorm van elektrische tweewielige voertuigen het potentieel om files en vervuiling te verminderen. Ingebouwde IoT-technologieën in electrische fietsen en scooters maken het makkelijker om stedelijke mobiliteit te beheren, te volgen en te controleren.

Smart gebouwen en slimme beveiliging
Als we denken aan het creëren van nieuwe intelligente gebouwen of het zo efficiënt mogelijk maken van bestaande gebouwen, overwegen we vaak het energie-en waterverbruik te verminderen, het ruimtegebruik te verbeteren en de productiviteit te verhogen. Toch is de beveiliging van de IoT-gegevens die deze verbeteringen aansturen net zo belangrijk. Smarter cities veranderen ook de manier waarop zaken beheert worden. Met behulp van IoT bieden ze een veiligere leefomgeving waarin men beter is voorbereid op allerlei evenementen van aardbevingen en overstromingen tot terrorisme en cyberaanvallen.

Water, energy and waste management
Organisaties over de hele wereld gebruiken intelligente cloudmogelijkheden om duurzaamheid te stimuleren en problemen op te lossen die worden veroorzaakt door klimaatverandering en de circulaire economie. Steden kunnen een cruciale rol spelen bij het aanpakken van dezelfde kwesties en het helpen verwezenlijken van duurzaamheidsdoelstellingen door middel van zelfondersteuning en zelfvoorziening van water-, energie-en afvalbeheer.

Kunstmatige intelligentie, mixed reality and automatisering
Steden transformeren hun IoT door het verbinden, bewaken, onderhouden en voorspellen van stads service- en onderhoudsbehoeften. Omdat tegelijkertijd de behoefte bestaat om de productiviteit van werknemers te verhogen, zien we dat smart cities kunstmatige intelligentie gebruiken om incrementele waarde toe te voegen aan hun activiteiten en apparaten. IoT apparaten zijn in staat om enorme hoeveelheden informatie te genereren die kunstmatige intelligentie nodig heeft om complexe berekeningen te kunnen maken. Cloud platformen die deze informatie bewaren kunnen gemakkelijk worden ingezet voor kunstmatige intelligentie en en machine learning. Dit zorgt ervoor dat systemen aangedreven door kunstmatige intelligentie snel extra gegevens kunnen onttrekken aan IoT data, vaak in real-time. Patronen en anomalieën van IoT-sensoren en apparaten worden snel bemerkt zodat men meteen beslissingen kan maken en actie kan ondernemen waardoor downtime vermeden wordt, efficientie verhoogt, producten en diensten verbetert en risico’s beheerst.