Η άνοδος των Έξυπνων πόλεων που βασίζονται στους αισθητήρες

Στο Ρίο ντε Τζανέιρο το "Centro de Operacoes,« οι υπάλληλοι κάθονται σε ένα θέατρο μεγέθους δωμάτιο πίσω από τις οθόνες των προσωπικών υπολογιστών, ενώ μπροστά τους μια γιγαντιαία οθόνη δοκάρια συνεχόμενους πληροφορίες για την πόλη. Οι υπάλληλοι αυτοί μπορούν να παρακολουθούν την κυκλοφορία, την εγκληματικότητα, τις πλημμύρες και τη χρήση της ενέργειας. Λαμβάνουν «πλήθος προέλευσης" πληροφορίες από smart phones πολιτών.

#TOD NEWCOMBE.Δημοσιεύθηκε στο GOVERNΜENT TECHNOLOGY.
Την μετάφραση επιμελήθηκε η Κάλλια Κυπράκη

Μπορούμε να εμπιστευτούμε τις Έξυπνες Πόλεις; Στο πρώτο μέρος της τριμηνιαία έκθεσή μας του Digital Communities, εξετάζουμε το να καταστήσουμε τις πόλεις πιο έξυπνες μέσω της χρήσης της τεχνολογίας αισθητήρων: μικροσκοπικές ηλεκτρονικές συσκευές που μπορούν να μετρήσουν και να παρακολουθούν οτιδήποτε συμβαίνει σε μια πόλη.

Το Ρίο ντε Τζανέιρο, η δεύτερη μεγαλύτερη πόλη της Βραζιλίας, πρόκειται να πλημμυρίσει. Όχι από τις καταιγίδες, οι οποίες έχουν αποδειχθεί καταστροφικές κατά το παρελθόν, αλλά από δεκάδες χιλιάδες οπαδούς του ποδοσφαίρου που έρχονται να παρακολουθήσουν τους αγώνες του Παγκοσμίου Κυπέλλου στην πόλη και σε άλλα σημεία γύρω από τη μεγαλύτερη χώρα της Νότιας Αμερικής. Και αυτό είναι μόνο το προοίμιο για το τι θα συμβεί το 2016, όταν το Ρίο θα φιλοξενήσει τους Ολυμπιακούς Αγώνες και τα εκατομμύρια των επισκεπτών θα συρρέουν στην πόλη για να παρακολουθήσουν εκατοντάδες αθλητικές εκδηλώσεις.

Η επιμελητεία της μετακίνησης τόσο πολλών ανθρώπων σε λίγες εβδομάδες, ενώ εξακολουθούν να τρέχουν οι καθημερινές λειτουργίες μιας πόλης τέτοιου μεγέθους, θα ήταν αποθαρρυντικά για οποιαδήποτε κυβέρνηση. Αλλά οι δημόσιοι υπάλληλοι στο Ρίο έχουν ένα μυστικό όπλο. Τοποθετημένο σε ένα κτίριο που μοιάζει με γυάλινο κύβο, το Centro de Operacoes είναι μιας υψηλής τεχνολογίας αίθουσα ελέγχου για ολόκληρη την πόλη, γεμάτη με υπολογιστές, γιγαντοοθόνες και εκατοντάδες εργαζομένους που μπορούν να παρακολουθούν τα πάντα, από τα επίπεδα του νερού στους δρόμους μετά από μια καταιγίδα μέχρι την ανάπτυξη της κυκλοφοριακής συμφόρησης. Το Centro είναι πολύ περισσότερο από ένα σύστημα παρακολούθησης μεγάλης κλίμακας. Κατά κάποιο τρόπο, αυτό είναι ένα όραμα της πόλης του μέλλοντος που συλλαμβάνει ροές δεδομένων από χιλιάδες αισθητήρες, καθώς και από άλλες πηγές, στη συνέχεια συσσωματώνει και αναλύει τη συνεχή ροή πληροφοριών.

Ο στόχος είναι να λαμβάνονται αποφάσεις σε πραγματικό χρόνο, καθώς τα γεγονότα ή οι καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, μετριάζουν τις επιπτώσεις τους στην καθημερινή ζωή των κατοίκων του Ρίο ενώ παράλληλα βεβαιώνουν ότι ο προϋπολογισμός της πόλης χρησιμοποιείται όσο γίνεται πιο αποτελεσματικά και αποδοτικά. Το Centro de Operacoes αντικατοπτρίζει έναν τρόπο με τον οποίο οι πόλεις μπορούν να διασπάσουν τα σιλό και να χρησιμοποιούν τα δεδομένα με έξυπνο τρόπο, έτσι ώστε η κυβέρνηση να λειτουργεί ως μια πραγματική επιχείρηση, και όχι ως μια σειρά από χαλαρά συνδεδεμένες υπηρεσίες και οργανισμούς.

Άλλες πόλεις ανά τον κόσμο έχουν διαφορετικές προσεγγίσεις, αλλά με τον ίδιο στόχο κατά νου: τα δίκτυα σύνδεσης των μικροσκοπικών ηλεκτρονικών αισθητήρων με μεγάλα δεδομένα αναλύσεων και αλγορίθμων, έτσι ώστε οι πόλεις να είναι καλύτερα συνδεδεμένες, ολοκληρωμένες και να είναι σε θέση να αναλύουν τις πληροφορίες πιο συνεκτικά, προκειμένου να εμπλουτιστεί η αποτελεσματικότητά τους . Μια έξυπνη πόλη είναι μια δυναμική πόλη που κάνει τη ζωή σε ένα πυκνό αστικό περιβάλλον πιο πολιτισμένη και πιο ικανοποιητική. Μια έξυπνη πόλη δεν είναι μόνο ελκυστική για τους ανθρώπους που θέλουν να ζήσουν εκεί, αλλά και για τις εταιρείες που θέλουν να δραστηριοποιηθούν εκεί.

Μέχρι στιγμής, ένα σύμπλεγμα από πόλεις ανά τον κόσμο έχουν γίνει ηγέτες στην τεχνολογία αισθητήρων και αρχίζουν να δείχνουν ελπιδοφόρα αποτελέσματα. Εκτός από το Ρίο, υπάρχει το Σανταντέρ της Ισπανίας, η Σιγκαπούρη,  το Λονδίνο,  η Σεούλ το Μόντρεαλ,  και το Σικάγο. Δεκάδες μικρότερες πόλεις έχουν ξεκινήσει πιο περιορισμένες λύσεις, ελπίζοντας να συλλάβουν άμεσα και έμμεσα οφέλη από την τεχνολογία.

Ορισμένοι έχουν αποκαλέσει την τάση της έξυπνης πόλης το πιο μετασχηματιστικό πράγμα που συνέβη στις πόλεις από το αστικό κίνημα ανανέωσης της δεκαετίας του 1960. Αυτό συμβαίνει σε μεγάλο βαθμό λόγω των δημογραφικών, οικονομικών και δημοσιονομικών αλλαγών που επηρεάζουν τις πόλεις στην Αμερική και σε όλο τον κόσμο. Το 2012, οι νέες εκτιμήσεις απογραφής έδειξαν ότι ο πληθυσμός αυξάνεται στις μεγάλες πόλεις γρηγορότερα από το έθνος στο σύνολό του, καθώς επιταχύνεται και η ανάπτυξη. Από τη Νέα Υόρκη και την Ουάσιγκτον στα ανατολικά, στο Σαν Αντόνιο και το Χιούστον στα νοτιοδυτικά, η αστική αύξηση του πληθυσμού έχει επιταχυνθεί.

Οι πόλεις, επίσης, έχουν κερδίσει μια σφραγίδα ανάμεσα στις γενεές αυτές, των νέων οικογενειών και της μεταπολεμικής γενιάς ως ένα ευχάριστο μέρος για να ζουν και να εργάζονται. Για όποιον θυμάται πόσο σκληρή και επικίνδυνη ήταν η ζωή της πόλης πίσω στη δεκαετία του 1970 και του '80, η σημερινή αστική εμπειρία είναι πολύ πιο θετική. Την ίδια στιγμή, η οικονομική δραστηριότητα σε μεγάλες αστικές περιοχές έχει αυξηθεί σε σπουδαιότητα. Οι 388 περιοχές του μετρό στις Ηνωμένες Πολιτείες καλύπτουν το 84 τοις εκατό του πληθυσμού της χώρας και το 91 τοις εκατό του ακαθάριστου εγχώριου προϊόντος (ΑΕΠ).  Οι 100 μεγαλύτερες αστικές περιοχές παράγουν το 75 τοις εκατό του ΑΕΠ, σύμφωνα με το Brookings Institution.

Η ανάκαμψη της αστικής αύξησης του πληθυσμού διαδραματίζεται σε παγκόσμιο επίπεδο. Το 2010, λίγο περισσότερο από το ήμισυ όλων των ανθρώπων στον κόσμο, ζούσαν σε μια αστική περιοχή. Μέχρι το 2030, έξι στους 10 ανθρώπους θα ζουν σε πόλη,  μέχρι το 2050 το ποσοστό θα ανέλθει σε επτά στους 10, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας. Ομοίως, οι παγκόσμιες πόλεις ελέγχουν μεγαλύτερο μερίδιο της οικονομικής δύναμης του πλανήτη. Εκτιμάται ότι 40 μεγάλες αστικές περιοχές παράγουν τα δύο τρίτα της οικονομικής παραγωγής παγκοσμίως και είναι ιδιαίτερα καινοτόμες, σύμφωνα με το New America Foundation, μια δεξαμενή σκέψης με βάση την Ουάσιγκτον, DC.

Όμως, η ανάπτυξη προέκυψε, ενώ τα δημοσιονομικά προβλήματα από τη Μεγάλη Ύφεση συνεχίζουν να θολώνουν τους προϋπολογισμούς των πόλεων, αναγκάζοντας περικοπές στις προσλήψεις και στην πληρωμή για εργαζόμενους της πόλης, σύμφωνα με την Εθνική Ένωση Πόλεων. Από το 2009, οι πόλεις έχουν μειώσει περισσότερες από μισό εκατομμύριο θέσεις εργασίας από τις μισθοδοτικές καταστάσεις τους. Την ίδια στιγμή, ωστόσο, το κόστος της επιχειρηματικότητας της  κυβέρνησης συνεχίζει να αυξάνεται, ασκώντας πίεση στους προϋπολογισμούς που έχουν δει πτώση στα έσοδα για κάθε έτος μεταξύ του 2006 και 2012. Οι υπάλληλοι των οικονομικών της πόλης παρέθεσαν την αύξηση του κόστους για τις υποδομές και τη δημόσια ασφάλεια, καθώς και τις παροχές της υγείας και τις συντάξεις, ενώ οι ομοσπονδιακές και κρατικές ενισχύσεις προς τις πόλεις συνεχίζουν να μειώνονται.

Με την αύξηση του πληθυσμού και την αυξανόμενη οικονομική ισχύ σε τόσες πολλές μεγάλες αστικές περιοχές, την ίδια στιγμή που οι κυβερνήσεις της πόλης έχουν τα χέρια τους δεμένα από την αδυναμία των εσόδων και των σφιχτών προϋπολογισμών, η κατάσταση έχει δημιουργήσει γόνιμο έδαφος για καινοτόμες χρήσεις της τεχνολογίας. Η ιδέα της εγκατάστασης χιλιάδων αισθητήρων στο πλαίσιο της υποδομής μιας πόλης και η σύνδεσή τους με τους υπολογιστές που θα μπορούσαν έξυπνα να επεξεργαστούν και να αναλύσουν τις πληροφορίες που απέκτησαν ευρεία προσοχή πριν από αρκετά χρόνια από δύο έξυπνες πόλεις που ξεκίνησαν από το μηδέν: η Masdar στο Αμπού Ντάμπι και το Songdo στη Νότια Κορέα.

Η χρήση της τεχνολογίας που βασίζεται σε αισθητήρες τόσο διάχυτα σε αυτές τις πόλεις έχει χαρακτηριστεί σαν όραμα, αλλά και οι δύο έχουν συναντήσει προβλήματα, καθοδηγούμενα εν μέρει από την οικονομία, αλλά και από την έλλειψη ανθρώπων και επιχειρήσεων. Ως εκ τούτου, η προσοχή έχει στραφεί σε άλλα παραδείγματα έξυπνων πόλεων που βασίζονται σε αισθητήρες, όπου η προσέγγιση είναι διαφορετική, αλλά οι στόχοι είναι παρόμοιοι: καλύτερες υπηρεσίες, μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα  και μεγαλύτερη συνολική βιωσιμότητα των υποδομών, καθώς και του περιβάλλοντος.

"Η τεχνολογία αισθητήρων έχει τη δυνατότητα να παρέχει δεδομένα σχετικά με το τι συμβαίνει σε μια σειρά από πρωτοφανείς τρόπους", δήλωσε ο Steven Koonin, διευθυντής του Κέντρου του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης Αστικής Επιστήμης και Προόδου. «Αλλάζει τον τρόπο που μπορούμε να κατανοήσουμε, να διαχειριστούμε και να μελετήσουμε τις πόλεις. Οι πολίτες μπορούν να ασχολούνται καλύτερα με περισσότερα διαθέσιμα δεδομένα της πόλης. "

Η ιδέα της ύπαρξης αισθητήρων σε κάθε πόλο χρησιμότητας, γραμμής ύδατος, λεωφορείου, τρένου και φαναριού έχει αναθεωρηθεί σε μια πιο ρεαλιστική προσδοκία για το πώς η τεχνολογία θα πρέπει να αναπτυχθεί και να χρησιμοποιηθεί. «Πολλές μεγάλες πόλεις ήδη κάθονται σε ένα μεγάλο όγκο δεδομένων», δήλωσε η Κάθριν Frase, διευθύνων σύμβουλος της τεχνολογία της IBM του Δημόσιου Τομέα. Δουλεύοντας με ό, τι μια πόλη ήδη γνωρίζει και κάνει καλύτερη δουλειά από την ερμηνεία των υπαρχόντων δεδομένων, οι πόλεις μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιούν λιγότερους αισθητήρες και να παίρνουν καλύτερα αποτελέσματα, είπε.

Η Frase αναφέρει το παράδειγμα από συστήματα διαρροής νερού. "Οι πόλεις ξοδεύουν πολλά χρήματα για να αποκτήσουν το νερό, τον καθαρισμό του και την κυκλοφορία του », είπε. "Όταν χάνουν αυτό το νερό μέσα από διαρροές, δεν μπορούν να δημιουργήσουν έσοδα από αυτό. Η προσθήκη αισθητήρων ακούγεται σαν μια πολύ καλή λύση, αλλά πού ξέρετε που να βάλετε τους αισθητήρες; "

Η απάντηση είναι τραβώντας δεδομένα από υπάρχουσα υποδομή, όπως μετρητές πίεσης και άλλων μη-έξυπνων πηγών και στη συνέχεια αναλύοντας που συμβαίνουν οι αλλαγές στην πίεση και πότε. "Χρησιμοποιώντας αυτά τα υπάρχοντα εργαλεία, το πιο πιθανό είναι να μπορείτε να υπολογίσετε που είναι η διαρροή , και τώρα είστε σε καλύτερη θέση να αναπτύξετε τους αισθητήρες", δήλωσε ο η Frase.

Άλλη μια ευκαιρία έχει ξεπηδήσει καθώς οι πόλεις αντικατέστησαν τα παλιά παλιομοδίτικα φώτα του δρόμου από ατμό υδραργύρου, με πιο ενεργειακά αποδοτικό φωτισμό LED. Αποδεικνύεται ότι η στέγαση για τα φώτα LED είναι ένα ιδανικό μέρος για να συσκευάσει μια παρτίδα αισθητήρων - ακόμη και κάμερες. Συνδέστε τα ευφυή φώτα του δρόμου σε μια περιοχή στο κέντρο της πόλης σε ένα δίκτυο και έχετε τα φόντα μιας έξυπνης πόλης. " Παντρευόμαστε το Internet με προηγμένες υπηρεσίες Web και χαμηλού κόστους ηλεκτρονικά κυκλώματα, και το παραδίδουμε ως μια νέα υπηρεσία στις πόλεις», δήλωσε ο Hugh Martin, Διευθύνων Σύμβουλος της Sensity System, μιας εταιρείας που σχεδιάζει και παράγει έξυπνα δίκτυα για φώτα του δρόμου. Η τεχνολογία έχει αναπτυχθεί στο Newark, NJ Διεθνές Αεροδρόμιο της Liberty για την παρακολούθηση των αποσκευών και της κυκλοφορίας των πεζών σε έναν από τους τερματικούς σταθμούς. Στο κέντρο του Λας Βέγκας έχουν επίσης εγκατασταθεί ευφυή φώτα του δρόμου για την παρακολούθηση των επιπέδων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, της κυκλοφορίας των πεζών και για σκοπούς επιτήρησης.

Παρόλα αυτά, όταν πρόκειται για την πλήρη κατανόηση των δυνατοτήτων των έξυπνων πόλεων που βασίζονται σε αισθητήρες, είναι δύσκολο να αγνοήσουμε τα έργα βιτρίνας επειδή έβαλαν τόσες πολλές από τις δυνατότητες που παίζουν σε μια τοποθεσία, που επηρεάζουν τους πολίτες, τις υπηρεσίες και την κυβέρνηση ταυτόχρονα. Το Ρίο ντε Τζανέιρο συνεργάζεται με την IBM για να δημιουργήσει ένα περιβάλλον που θα μπορούσε να παρέχει ροή δεδομένων από την κίνηση και τη δημόσια συγκοινωνία, τις δημοτικές υπηρεσίες, τις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης, τις πληροφορίες για τις καιρικές συνθήκες και τις πληροφορίες που διαβιβάζονται από τους εργαζόμενους μέσω τηλεφώνου, Διαδικτύου και το ραδιοφώνου σε ένα ενιαίο κέντρο ανάλυσης. Τα δεδομένα συγκεντρώνονται με το χρόνο ώστε να διερευνηθούν πτυχές από τη ζωή της πόλης και των κυβερνητικών λειτουργιών. Το έξυπνο λογισμικό μοντελοποίησης επιτρέπει στους υπαλλήλους να λειτουργούν και να διαχειρίζονται την πόλη καθώς εξελίσσονται τα γεγονότα, από απρόσμενη κυκλοφοριακή συμφόρηση και ξαφνικές καταιγίδες, όλα σε πραγματικό χρόνο. Ο στόχος του δικτύου σύμφωνα με το Δήμαρχο Eduardo Paes, είναι η εξάλειψη των σιλό μεταξύ των υπηρεσιών, να συνδυάσει τα δεδομένα και να βοηθήσει την πόλη να λειτουργήσει αποτελεσματικά σε επιχειρησιακό επίπεδο.

Το Santander της Ισπανίας, έχει λάβει μια λιγότερο συγκεντρωτική προσέγγιση για τη χρήση των αισθητήρων. Αυτό συμβαίνει εν μέρει επειδή η πόλη είναι μια δοκιμαστική περιοχή  που χρηματοδοτείται με $ 11.1 εκατομμύρια επιχορήγηση από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Το Santander βρίσκεται στη βόρεια ακτή της Ισπανίας και έχει πληθυσμό 180.000. Κατά τη διάρκεια μιας περιόδου τεσσάρων ετών, η πόλη, το Πανεπιστήμιο της Καντάμπρια και αρκετοί εταίροι του ιδιωτικού τομέα έχουν εγκαταστήσει περισσότερους από 20.000 σταθερούς και κινητούς αισθητήρες σε όλο το Santander που καλύπτουν διάφορες πρωτοβουλίες που αποσκοπούν στη βελτίωση της στάθμευσης και της κυκλοφορίας,  της αποτελεσματικής διαχείρισης ενέργειας σε σχολεία, κτίρια και φώτα του δρόμου,  αυξάνοντας την αποδοτικότητα της συλλογής των αποβλήτων και τη διαχείριση των υδάτων,  καθώς και τη βελτίωση της εξυπηρέτησης του πολίτη, όπως με πληροφορίες σχετικά με τα μέσα μαζικής μεταφοράς και τα εμπορικά καταστήματα.

Η επίδραση των έργων με αισθητήρες στην πόλη ποικίλλει, σύμφωνα με το Δήμαρχο Inigo de la Serna, αλλά ορισμένα έχουν δείξει ενθαρρυντικά αποτελέσματα. "Αν και χρειαζόμαστε ένα μεγαλύτερο χρονικό διάστημα για την αξιολόγηση των αποταμιεύσεων που επιτυγχάνουμε, στην περίπτωση του φωτισμού, μπορούμε εύκολα να επιτύχουμε μια μείωση του κόστους μεταξύ 30 και 40 τοις εκατό», είπε.