A városokban élők száma 1950 óta világszerte közel hatszorosára, 751 millióról 2018-ra 4,2 milliárdra nőtt. A sűrűbben lakott városi területek megfelelő üzemeltetése számos kihívást jelent. A megoldás a városok intelligenssé tétele.
Lehet, hogy ez egy futurisztikus elképzelésnek tűnik, de az igazság az, hogy a dolgok internetének (IoT) és más innovációknak köszönhetően már most megkezdődött a megvalósításuk. Milyen technológiákat használnak az intelligens városok, és milyen gyorsan fognak ezek elterjedni? A további információkért olvasson tovább.
Mik azok az intelligens városok?
Az intelligens városok, más néven digitális városok, intelligens városok és hálózatba kötött városok olyan technológiailag modern városi területek, amelyek elektronikus adatokat gyűjtenek a lakosokról, javakról és eszközökről a rendelkezésre álló erőforrások hatékonyabb kezelése érdekében.
Az intelligens város fő célja a gazdaságosabb és fenntarthatóbb növekedés optimalizálása és előmozdítása. Ugyanakkor intelligens technológiák és adatelemzés alkalmazásával javítja a polgárok életminőségét. Például a városi szolgáltatások hozzáférhetőbbé tételével, beleértve az online portálokat a tranzakciók lebonyolításához, az ingyenes nyilvános Wi-Fi-szolgáltatásokat, a valós idejű információkat, valamint a mobilalkalmazásokban megtekinthető szolgáltatásokat és eseményeket.
A Statista szerint 2025-re várhatóan az intelligens városi infrastruktúra fogja biztosítani a világ összes intelligens városi bevételének több mint 40%-át.
Intelligens városok technológiái
Az információs és kommunikációs technológiát (IKT) az intelligens városokban a működési hatékonyság fokozására, az ismeretek közlésére, valamint a közszolgáltatások színvonalának és a polgárok jólétének javítására használják. Az intelligens városok számos szoftver-, kommunikációs és interfészhálózaton keresztül kapcsolódnak egymáshoz. A megfelelően működő digitális városok legnépszerűbb technológiája az IoT, mivel lehetővé teszi az eszközök közötti kommunikációt és adatcserét.
Az intelligens városokban használt egyéb népszerű technológiák a következők:
- Mesterséges intelligencia (MI)
- A felhőalapú számítástechnikai szolgáltatások
- Gépi tanulás
- Gép-gép kommunikáció
- Alkalmazásprogramozási interfészek (API-k)
- Mesh hálózatok, pl. Wi-SUN
- Vezérlőpultok
Az európai intelligens városokban a technológiai megoldások használata „a városi környezet kezelésének és hatékonyságának javítását” szolgálja.
IoT az intelligens városokban
Mint korábban említettük, az intelligens város koncepciója a tárgyak internetének technológiáján alapul, ami azt jelenti, hogy az intelligens városok és a tárgyak internete elválaszthatatlanok egymástól. Az IoT-eszközök, például érzékelők és kamerák lehetővé teszik a lakosok életének különböző aspektusaira vonatkozó adatok gyűjtését.
A hálózatba kötött városokban minden összekapcsolódik, az autóktól, épületektől és háztartási készülékektől kezdve az érzékelőkig és az intelligens hálózati technológiáig, amely lehetővé teszi az áram elosztását, az energiaforrások hatékonyabb integrációját és a fejlettebb irányítási rendszerek használatát. Ezen túlmenően a lakosok az okostelefonjaik, illetve a csatlakoztatott autóik vagy otthonaik segítségével is kapcsolatba léphetnek az intelligens városokkal. Az eszközök és adatok párosítása javítja a fenntarthatóságot és csökkenti a költségeket, így nemcsak a lakosok, hanem a környezet is jól jár.
Intelligens város és fenntarthatóság
Az IoT használatával a közösségek hatékonyabban oszthatják el az energiát, egyszerűsíthetik a hulladékgyűjtést, csökkenthetik a forgalmi torlódásokat és javíthatják a levegő minőségét. Például a szemeteskukákhoz érzékelőket lehet csatlakoztatni, hogy nyomon lehessen követni, mennyire teltek meg, és így hatékonyabban lehessen ütemezni a hulladékelszállítást. Egy másik példa lehet a közlekedési lámpákhoz csatlakoztatott érzékelők használata a forgalmi torlódások csökkentése érdekében. Az érzékelők és a mozgó járművek adatai lehetővé teszik, hogy a forgalom függvényében valós időben változtassák a lámpák időzítését és ütemét.
A fenntartható környezet szempontja kulcsfontosságú az intelligens városok elképzelésének népszerűsítéséhez. Energiaforrások és hatékony közlekedési rendszerek, például elektromos járművek vagy kerékpármegosztó programok létesítése. Az ezekről az eszközökről gyűjtött adatokat szervereken vagy a felhőben tárolják, hogy növeljék a köz- és magánszektor hatékonyságát, javítsák a polgárok életét, és gazdasági előnyökre tegyenek szert.
Az intelligens várossal kapcsolatos kihívások
Az intelligens városok fejlesztése megvalósítható módot kínál a városi életszínvonal javítására. Az intelligens városok képesek befolyásolni a városi életet a jövőben a városüzemeltetés leegyszerűsítésével, a környezeti hatások minimalizálásával és a polgárok életminőségének javításával.
Az intelligens városok fejlesztése azonban nem mentes a nehézségektől. A legnagyobb gondot a magánélet védelmével és a biztonsággal kapcsolatos kérdések jelentik, különösen a nagy mennyiségű adat összegyűjtése és elemzése során. Ráadásul nem minden város rendelkezik a pénzügyi kapacitással ahhoz, hogy beruházzon ezekbe a projektekbe az intelligens városi technológiák telepítésével és fenntartásával járó magas költségek miatt.
További kihívást jelentenek a széles körű állampolgári részvétel ösztönzésére irányuló kormányzati intézkedések. Továbbá, ahhoz, hogy mindenki pozitív hatást gyakorolhasson a környezetére, a magán- és a közszférának együtt kell működnie a helyiekkel.
Ez egyben az IoT-eszközök tesztje is, mivel több tucat vagy akár több millió csatlakoztatott eszköznek kell kommunikálnia és együttműködnie.
Az edge és felhőalapú számítástechnika integrálása
A fent említett kihívások némelyikének leküzdése érdekében a csatlakoztathatóságnak magas szintűnek kell lennie, néhány bevált eszköz használatával. Szerencsére vannak olyan márkák, amelyek támogatják az intelligens városok fejlesztését és megoldásokat kínálnak.
A biztonság javítása érdekében például népszerű megoldás a sok IoT-eszköz által használt edge computing. Ez garantálja, hogy a kommunikációs hálózaton keresztül csak a leglényegesebb és legjelentősebb adatok kerülnek átadásra. Emellett egy biztonsági rendszert is létrehoznak az intelligens városi hálózat adatátvitelének védelme, nyomon követése és szabályozása, valamint a városi adatplatform IoT-hálózatához való illetéktelen hozzáférés megakadályozása érdekében.
Környezetvédelmi felügyeleti architektúra a Seeed Studio-ban
A Seeed Studio a környezetvédelmi felügyelet javítására összpontosít azáltal, hogy megbízható edge computing megoldásokat kínál a rendszerintegrátorok és szolgáltatók számára. Küldetésük az, hogy a legjobb minőségű megoldásokat és szolgáltatásokat alkossák meg és biztosítsák az olyan iparágak, mint az ipar 4.0, az infrastruktúra, az intelligens városok, az intelligens mezőgazdaság és más iparágak ellátására edge computing kapacitással. Ez az ember-gép interfészektől (HMI) az edge computing szerverekig mindent magában foglal.
Ha egy új generációs moduláris számítógépet keres, az Odyssey Blue J4125 számítógépet egy négymagos, 2,0 GHz-es processzor hajtja, 2,7 GHz-es turbó fokozattal, amely az Intel Celeron J4125-ön alapul. Ezenkívül beépített ATS AMD 21 Core processzorral rendelkezik, ami egy ARM Cortex-M0+ MCU, amely lehetővé teszi az Arduino programozást x86-os platformon.
A Seeed Studio másik terméke az ODYSSEY X86 v2 lapkán alapuló reServer, amely kiemelkedő CPU- és MI-teljesítményt kínál számos alkalmazáshoz. Támogatja az 5G, LoRa, BLE és Wi-Fi hibrid kapcsolatokat, és két gyors 2,5 gigabites Ethernet porttal rendelkezik. A kompakt kialakítás lehetővé teszi, hogy a reServer gyakorlatilag bármilyen helyzetben hatékonyan működjön. A reServer rendezett kialakítása a gyors telepítés, karbantartás és frissítés érdekében megkönnyíti a PCIe foglalatok, a memória és a merevlemezek elérését is.
Phoenix Contact digitalizáció
A Phoenix Contact a magasan integrált és hálózatba kapcsolt információs és kommunikációs technológiákkal segíti a nagyvárosi területek intelligens várossá történő szisztematikus átalakítását. A Phoenix Contact olyan termékeket hoz létre mesterséges intelligencia funkciókkal, amelyek valóban javítják az életet.
A Phoenix Contact intelligens városi adatfeldolgozó dobozával például szenzoradatokat gyűjthet és vezeték nélküli adatátvitelt végezhet. Az adatfeldolgozó doboz a nyílt rendszerarchitektúrának köszönhetően könnyen integrálható a városi adatközpontokba vagy más IoT-platformokba.
Az ökoszisztéma hardveres részét képező PLCnext vezérlőeszközök lehetővé teszik a feldolgozott képadatok anonim továbbítását a felhőben. Hosszú távon ez lehetővé teszi majd a város forgalmának optimalizálását optikai szenzortechnológiák segítségével, amelyek például segíthetnek a járművek megszámolásában.
Ezen túlmenően a polgárok biztonsága terén az intelligens városokban kulcsfontosságúak lesznek az olyan megoldások, mint az ipari távkommunikáció távoli karbantartása. Az internetes technológia használatával a városi területek a csatlakoztatott eszközökön és rendszereken keresztül bármikor és bárhonnan ellenőrizhetők lesznek. Bővebben olvashat a biztonságról az „MI és gépi tanulás a kiberbiztonságban és az ipari biztonságban” című cikkünkben.
GYIK
Az intelligens technológiák és az adatelemzés felhasználásával az intelligens város célja a polgárok életminőségének javítása, a város működésének optimalizálása és a gazdasági növekedés elősegítése. Az értéket nem az adja, hogy mennyi technológia érhető el, hanem az, hogy hogyan használják.
Bár az intelligens város koncepciónak vannak kihívásai és hátulütői, egyre népszerűbbé válik, és a Világbank szerint a világ népességének 56%-a ma már városokban él. 2050-re 10 emberből körülbelül 7 városokban fog élni, és a városi lakosság száma az előrejelzések szerint több mint kétszerese lesz a jelenleginek. Ez azt jelenti, hogy több város fog fejlődni és ezzel egyidejűleg növekedni.
Bármilyen méretű város „intelligens” várossá válhat, mivel minden közösség képes intelligens érzékelőkből származó adatokat gyűjteni és felhasználni a települési folyamatok és a közbiztonság optimalizálása érdekében. Minden város használ érzékelőket, többek között közlekedési lámpákat, CCTV biztonsági kamerákat, közvilágítást, sőt még szennyezésérzékelőket is, hogy adatokat gyűjtsenek arról, hogy mi történik a városban.
Az adatgyűjtéshez és elemzéshez az intelligens városok olyan IoT-eszközöket használnak, mint a csatlakoztatott érzékelők, lámpák és mérőórák. Ezek közül néhány technológia a mesterséges intelligencia, a felhőalapú számítástechnika, a gépi tanulás stb. A városok ezeket a technológiákat többek között az infrastruktúra, a közművek és a szolgáltatások fejlesztéséhez szükséges információk gyűjtésére használják.
A World Happiness Report (világ boldogságáról szóló jelentés) szerint a városok lakói boldogabbak, egészségesebbek, optimistábbak és képzettebbek, mint a vidéki lakosok, akiknek a jólétének szintje összességében alacsonyabb.
A Világbank szerint a városok hajlamosabbak a járványokra, az éghajlatváltozásra és a katasztrófákra, mivel a sűrűn lakott és gyorsan urbanizálódó területek az üvegházhatású gázok kibocsátásának több mint 70%-áért és a világ összes energiafelhasználásának kétharmadáért felelősek. Ezért az intelligens városok építése kulcsfontosságú az éghajlatra gyakorolt hatások mérése és az életkörülmények javítása szempontjából.
A 2021-es Smart City Index szerint Szingapúr, Zürich és Oslo a leginkább intelligens városok. Az ott lakók olyan városi környezet előnyeit élvezhetik, amely a technológia segítségével növeli az urbanizáció előnyeit és csökkenti hátrányait, jobb levegőminőséget, egészségügyi szolgáltatásokat stb. kínálva.
