Die Notwendigkeit, die Prinzipien der Stadtentwicklung zu überdenken, entstand bereits in den 1960er und 1980er Jahren, als einer der
Trotz der Tatsache, dass das Konzept einer Smart CityObwohl die Stadt bereits seit mehreren Jahrzehnten existiert, wurde die erste Smart City erst vor etwas mehr als einem Jahrzehnt offiziell anerkannt. Einige Forscher neigen zu der Annahme, dass die erste Smart City der Welt Santander im Norden Spaniens war – im Jahr 2010 wurden in der ganzen Stadt mehr als 12.000 Sensoren installiert, um Daten über alles zu sammeln, vom Verkehrsfluss bis hin zur Luftqualität und dem Lärmpegel. Diese Daten wurden dann analysiert und genutzt, um die Lebensqualität der Bürger zu verbessern. So wurde beispielsweise ein Dienst für Anwohner eingeführt, der ihnen hilft, in Echtzeit einen Parkplatz zu finden, und eine mobile Anwendung, mit der sie die städtischen Dienste schnell über auftretende Probleme informieren können.
Anderen Quellen zufolge war dies die erste Smart CityAmsterdam, wo seit 2009 mehr als 170 Projekte umgesetzt wurden, die gemeinsam von Einwohnern, Regierung und Unternehmen entwickelt wurden. Zu den interessantesten Initiativen gehören: eine mobile Anwendung, die es den Bewohnern ermöglicht, ihre Parkplätze an diejenigen zu vermieten, die sie jetzt brauchen, sowie eine „flexible Beleuchtung“, mit der die Helligkeit von Straßenlaternen angepasst werden kann.
Wie entwickeln sich Smart Cities heute?
Bis heute ist die Zahl der Megacities weltweit gestiegenAnzahl ähnlicher Projekte umgesetzt wird, hat deutlich zugenommen – verschiedenen Quellen zufolge gibt es mehr als 200 davon, hauptsächlich konzentriert in Europa und Asien. Zu den fortschrittlichsten Smart Cities zählen Singapur, Barcelona, Dubai, London, New York, Seoul, Amsterdam, Zürich.
Etwa die Hälfte der Megastädte verfügt über ein ManagementUrbane Prozesse werden mit Hilfe von Big Data durchgeführt, haben in ihrer Entwicklung bereits gravierende Fortschritte gemacht und fließen in verschiedene Ratings ein. So wurden im aktuellen Smart City Index 2021 Ranking, das von der Schweizer Business School IMD und der Singapore University of Technology and Design erstellt wurde, 118 Smart Cities gerankt – 2020 waren es 107, 2019 – 102. Die ersten drei Plätze in Der Smart City Index-2021 belegte Singapur, Zürich und Oslo. Moskau belegte in dieser Wertung den 54. Platz, St. Petersburg den 79. Platz.
Smart-City-Technologien werden jetzt implementiertverschiedene Bereiche. Zur Verbesserung der städtischen Infrastruktur wurden zahlreiche erfolgreiche Projekte umgesetzt. Im Bereich Straßenmanagement und Verkehr wird beispielsweise die Standortüberwachung von Objekten durchgeführt, die es Anwohnern ermöglicht, mithilfe mobiler Anwendungen online herauszufinden, wo sich der benötigte Bus gerade befindet und auf welchen Straßen es zu Staus kommt. McKinsey Smart Cities schätzt, dass Städte, die intelligente Mobilitäts-Apps implementieren, bis 2025 die Zeit, die ihre Bewohner mit dem Pendeln verbringen, um durchschnittlich 15–20 % reduzieren könnten. Und mit Hilfe von Sensoren, die in die Fahrbahnoberfläche eingebaut werden, können Sie überlastete Autos verfolgen und die Dynamik der Fahrbahnabnutzung simulieren. Smart-City-Lösungen haben oft einen kumulativen Effekt: Beispielsweise konnte in London durch die Installation von Kameras an Ein- und Ausgängen der Stadt und ein Bußgeldprogramm für das Fahren in Gebieten, in denen das Fahren zu bestimmten Zeiten verboten ist, der Verkehr um 53 % reduziert werden. über 14 Jahre. Und der Gewinn aus der Erhebung von Bußgeldern über einen Zeitraum von 10 Jahren belief sich auf 1,2 Milliarden Pfund Sterling – sie wurden für die Modernisierung des Busnetzes und der Straßeninfrastruktur verwendet.
Im Gesundheitswesen basieren Entscheidungen auf großenDaten, helfen, Warteschlangen in Krankenhäusern zu vermeiden und die Suche nach den richtigen Medikamenten zu automatisieren. Telemedizinische Konsultationen bieten die Möglichkeit, sich schnell von einem qualifizierten Spezialisten beraten zu lassen. Insgesamt tragen intelligente Gesundheitsdienste dazu bei, die Genesung einer Person um 8–15 % zu beschleunigen. Darüber hinaus können Sie mit speziellen Geräten und Software online die wichtigsten Indikatoren für die Gesundheit einer Person (Puls, Druck, Sättigung) überwachen und ein Signal erhalten, wenn ihr Wert ein kritisches Niveau erreicht hat. Die Big-Data-Analyse hilft Ärzten, mögliche negative Folgen bei ihrer Arbeit zu minimieren. So werden in Krankenhäusern in Boston, Amerika, Big Data verwendet, um das Sterberisiko vor größeren Operationen vorherzusagen – manchmal schlägt das System basierend auf der Analyse vor, die Operation auf einen anderen Tag zu verschieben, um den Zustand des Patienten zu stabilisieren.
Smart-City-Lösungen sind in der Region weit verbreitetSicherheit. Mithilfe von CCTV-Kameras, Sensoren und spezieller Software wird die öffentliche Ordnung an überfüllten Orten und im Umkreis kritischer Einrichtungen überwacht. Lösungen zur Überwachung der öffentlichen Sicherheit und zur Optimierung von Callcentern werden dazu beitragen, die Reaktionszeiten bei Notfällen um 20–35 % zu verkürzen und die Sterblichkeitsrate um 8–10 % zu senken. Singapur gilt als eine der sichersten Städte der Welt, in der bereits rund 100.000 Polizeikameras installiert sind, und bis 2030 wird sich ihre Zahl verdoppeln. Natürlich macht das umfassende Überwachungssystem an öffentlichen Orten die Bewohner nervös, aber es erweist sich als wirksam. Beispielsweise werden Computer-Vision-Systeme in Schwimmbädern in Singapur eingesetzt: Wenn jemand ertrinkt, erhalten Retter sofort ein Signal und helfen dem Opfer.
Laut den Analysten von Markets&Markets ist die ZahlDie Zahl der Smart Cities auf der Welt könnte sich bis 2030 verdrei- bis vervierfachen – auf bis zu 800. Doch um dieses Wachstum sicherzustellen, müssen Technologien weiterentwickelt und die Informations- und Kommunikationsinfrastruktur modernisiert werden.
Es ist notwendig, dort, wo sie gebaut werden, neue Rechenzentren zu bauenzum Hosten von Projektservern, die für den Betrieb von Smart-City-Diensten erforderlich sind. Zur Analyse eingehender Daten sind wirksame Programme erforderlich. Und damit Sensoren und Geräte unterbrechungsfrei Informationen lesen und mit anderen Geräten austauschen können, ist die Bereitstellung einer Hochgeschwindigkeits-Internetverbindung notwendig. Dafür braucht es zuverlässige Kommunikationsnetze.
Warum werden Glasfasernetze benötigt?
Glasfaser gilt als die modernsteTechnologie, die eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung über große Entfernungen ermöglicht. Solche Kabel haben im Vergleich zu Kupferkabeln einen deutlich höheren Durchsatz. Darüber hinaus sind Glasfasern immun gegen elektromagnetische Störungen, weisen eine geringe Signaldämpfung auf und sind nicht anfällig für Temperatur-, Feuchtigkeits- und andere Faktoren, die andere Kabeltypen beschädigen können.
Zum digitalen Ökosystem einer Smart CityDamit Daten für die Entscheidungsfindung eingehen, müssen zahlreiche Sensoren installiert werden. Auch hier haben in der Regel faseroptische Sensoren den Vorrang. Mit ihrer Hilfe können Sie den Verkehr auf den Straßen verfolgen, die Sicherheit des Perimeters überwachen, Änderungen der Wetterbedingungen und den Grad der Umweltverschmutzung aufzeichnen. Letztere Richtung gilt als die vielversprechendste – laut Transparency Market Research wächst der Markt für faseroptische Sensoren derzeit jährlich um 12,8 % und bis 2024 wird die Marktgröße 3,4 Milliarden US-Dollar betragen.
Faseroptische Sensoren helfen beim LeitenÜberwachung des Zustands von Brückenbauwerken, Gebäuden und anderer Infrastruktur. Sie werden insbesondere aktiv zur Überwachung von Baumängeln in Tokio und Barcelona eingesetzt – wo sie im Fundament eines Gebäudes installiert werden, um Temperatur und Vibrationen zu kontrollieren, die potenziell Schäden verursachen können. Studien zufolge weisen faseroptische Sensoren eine höhere Genauigkeit (97 %) bei der Erkennung von Strukturschäden auf als herkömmliche Sensoren (ihre Effizienz wird auf 18 % geschätzt).
Auch unbemannte Fahrzeuge sind mit Sensoren ausgestattet:Mit ihrer Hilfe werden Informationen über die Verkehrssituation, Fahrzeuge in der Nähe, Verkehrszeichen und den Zustand des Asphalts ausgelesen und die Fahrt automatisch gesteuert. In Seoul und San Francisco hat man übrigens bereits Taxifahrten ohne Fahrer durch die Stadt ausprobiert.
Seit vielen Jahren führend in der EntwicklungGlasfasertechnologie bleibt Japan. Zu den Erfolgsfaktoren gehört ein starker Regulierungsrahmen: Die Regierung fördert Investitionen in die Glasfaserinfrastruktur auf jede erdenkliche Weise und bietet insbesondere Steueranreize für Unternehmen. Aber vielleicht war der Schlüsselfaktor, der es dem Unternehmen ermöglicht hat, eine führende Position einzunehmen, eine starke Forschungs- und Entwicklungskapazität – die Branchenführer Fujitsu, Hitachi und NEC haben stark in sie investiert. In diesem Land wurde mehrfach ein Rekord für die Geschwindigkeit der Datenübertragung aufgestellt. So gelang es Spezialisten im vergangenen Sommer, Daten über 51,7 km mit einer Geschwindigkeit von 1,02 Pbit/s zu übertragen, was 100.000 Mal schneller ist als die damalige maximale Internetgeschwindigkeit zu Hause.
An der Spitze der GlasfaserentwicklungZu den Spitzentechnologien der letzten Jahre zählen China und Südkorea, die ebenfalls stark in Forschung und Entwicklung investieren. An dieser Arbeit sind aktiv die chinesischen Unternehmen Huawei und ZTE sowie die südkoreanischen Unternehmen Samsung, LG und SK Telecom beteiligt. Gleichzeitig wird 5G in diesen Ländern aktiv weiterentwickelt.
Internet-Penetrationsrate in verschiedenen Ländern
</ p>Ein LandBevölkerungAnzahl der InternetnutzerDurchschnittliche Festnetz-InternetgeschwindigkeitVerbindungen
zur mobilen KommunikationDurchschnittliche mobile InternetgeschwindigkeitChina1 430 Millionen Menschen1.050 Millionen 214,58 Mbit/s1 690 Millionen 109,4 Mbit/s USA 339 Millionen Menschen 311 Millionen 189,48 Mbit/s 383 Millionen 74,8 Mbit/s Japan 126 Millionen Menschen 102 Millionen 150,32 Mbit/s 184 Millionen 40,92 Mbit/s Südkorea 51 Millionen Menschen .50M95,34Mbps64M118. 76 Mbit/sRussland144 M127 M74,92 Mbit/s227 M21,73 Mbit/s (Anfang 2023 Datenreportal und Ookla)
Aktiver Ausbau ihrer Glasfasernetze in den USA— Daran sind sowohl die Wirtschaft als auch der Staat interessiert. Unternehmen wie AT&T, Verizon und Comcast investieren Milliarden von Dollar in neue Infrastruktur, um möglichst viele Kunden zu erreichen. Auf Landesebene gibt es gezielte Programme, und Staats- und Kommunalpolitiker ergreifen ähnliche Initiativen. Es gibt auch Beispiele für öffentlich-private Partnerschaften. Daher startete das Land im Jahr 2011 ein Programm zur Förderung des Ausbaus von Hochgeschwindigkeits-Internetzugängen in Gebieten, in denen es für Dienstanbieter wirtschaftlich nicht rentabel ist, in die Netzwerkinfrastruktur zu investieren. Es wird von Connect America verwaltet, einer Tochtergesellschaft der Universal Service Administration Company.
Auch Russland investiert in den Aufbau von Netzwerkensowohl der Staat als auch private Investoren – Telekommunikationsunternehmen. Jedes Jahr werden Zehntausende Kilometer Glasfaser-Kommunikationsleitungen verlegt. Das 2014 gestartete Bundesprogramm zur Überbrückung der digitalen Kluft hat in vielerlei Hinsicht dazu beigetragen, den Anteil der Bevölkerung mit breitbandigem Internetzugang zu erhöhen. Nach Schätzungen der Regierung sind derzeit alle Regionen des Landes über Glasfaser-Kommunikationsleitungen an das Backbone-Kommunikationsnetz angeschlossen. Ende letzten Jahres wurden sie auf die letzte Region – Tschukotka – ausgeweitet. Darüber hinaus haben bis heute alle gesellschaftlich bedeutsamen Institutionen des Landes Zugang zum Internet erhalten.
Es ist offensichtlich, dass wir weiterhin etwas schaffen müssenInfrastruktur für den Netzwerkzugang in dünn besiedelten Gebieten, Modernisierung vorhandener Netzwerke zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Verbindungsgeschwindigkeit. Dazu ist es notwendig, im Land die Produktion von Glasfasern, Komponenten und Geräten für den Aufbau eines Netzwerks zu entwickeln. Obwohl ein erheblicher Teil der Glasfaserprodukte nach Russland importiert wird, sind die notwendigen Technologien für die Netzwerkentwicklung lokalisiert.
Warum in Smart Cities investieren?
Die Entwicklung der Infrastruktur wird zum Treiber fürdas Wachstum der Zahl der Smart Cities und die Entwicklung derjenigen Megacities, die solche Lösungen bereits nutzen. Und um den Zufluss von Investitionen in den Bau von Informations- und Kommunikationsinfrastruktur, Rechenzentren und Softwareentwicklung anzuregen, ist es notwendig, die Gesetzgebung zu verbessern – lokale Standards zu formulieren, administrative Hürden abzubauen und Anreize zu schaffen, die Unternehmen dazu bewegen, Infrastruktur dafür zu schaffen Intelligente Städte. Insbesondere Konzessionsvereinbarungen in IT-Projekten können hier ein wirksames Instrument sein.
Natürlich geht es nicht nur um die Entwicklung von Smart Citiesmacht das Leben der Menschen komfortabler, macht aber auch wirtschaftlich Sinn. Die eingesetzten Technologien tragen dazu bei, den Ressourcenaufwand zu reduzieren und die Effizienz städtischer Systeme zu steigern. Intelligente Verkehrsmanagementsysteme helfen beispielsweise, Staus zu reduzieren, Fahrgästen Zeit und Treibstoff zu sparen. Und intelligente Beleuchtungssysteme an öffentlichen Orten können den Stromverbrauch senken und Haushaltskosten sparen.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist dasSmart Cities fungieren als Treiber für die Entwicklung innovativer Industrien. Der Einsatz intelligenter Infrastruktur und die Entwicklung neuer Technologien und Dienste können neue Arbeitsplätze in Bereichen wie Ingenieurwesen, Datenanalyse, Softwareentwicklung und Stadtplanung schaffen.
Unter Berücksichtigung werden schließlich Smart-City-Einrichtungen geschaffenPrinzipien der nachhaltigen Entwicklung – um die negativen Auswirkungen der Stadt auf die Umwelt zu reduzieren und die Lebensfähigkeit städtischer Systeme zu erhöhen. Ein gutes Beispiel ist Peking: Durch den Einsatz von Luftqualitätssensoren in der Stadt konnten die Schadstoffquellen genauer überwacht und die Emissionen um 20 % reduziert werden. Die Arbeit an der Verwirklichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung ist besonders wichtig, da die Welt immer urbaner wird. Bereits heute verbrauchen Stadtbewohner 80 % der gesamten Energie, 75 % der natürlichen Ressourcen der Welt und sind für 75 % der CO2-Emissionen verantwortlich. Laut Allied Market Research werden bis 2050 etwa zwei Drittel der Weltbevölkerung in Städten leben, was bedeutet, dass der Anteil der von der städtischen Bevölkerung verbrauchten Ressourcen zunehmen wird.
Daher gehen Analysten davon aus, dass dies in den kommenden Jahren der Fall sein wirdDer Markt für Lösungen für Smart Cities wird sich rasant entwickeln. Nach Schätzungen der Investmentgesellschaft Insight Partners lag der Smart-City-Markt zu Beginn dieses Jahres bei 1.094,23 Milliarden US-Dollar, das Marktvolumen wird im Jahr 2028 voraussichtlich 3.110,58 Milliarden US-Dollar erreichen.
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