De noodzaak om de principes van stedelijke ontwikkeling te heroverwegen ontstond in de jaren zestig en tachtig, toen een van de
Ondanks het feit dat het concept van een slimme stadbestaat al tientallen jaren, de eerste slimme stad werd pas iets meer dan tien jaar geleden officieel erkend. Sommige onderzoekers zijn geneigd te geloven dat Santander in Noord-Spanje de eerste slimme stad ter wereld was. In 2010 werden er door de hele stad meer dan 12.000 sensoren geïnstalleerd om gegevens te verzamelen over allerlei zaken, van verkeersstromen tot luchtkwaliteit en geluidsniveaus. Deze gegevens werden vervolgens geanalyseerd en gebruikt om de levenskwaliteit van burgers te verbeteren. Zo werd er een dienst gelanceerd voor bewoners die hen hielp realtime een parkeerplaats te vinden, en een mobiele applicatie waarmee ze snel stadsdiensten op de hoogte konden stellen van opkomende problemen.
Volgens andere bronnen was dit de eerste slimme stadAmsterdam, waar sinds 2009 ruim 170 projecten zijn gerealiseerd, gezamenlijk ontwikkeld door bewoners, overheid en bedrijfsleven. Een van de meest interessante initiatieven: een mobiele applicatie waarmee bewoners hun parkeerplaatsen kunnen verhuren aan degenen die deze nu nodig hebben, evenals ‘flexibele verlichting’, waarmee de helderheid van straatlantaarns kan worden aangepast.
Hoe ontwikkelen slimme steden zich vandaag de dag?
Tot op heden is het aantal megasteden in de wereld inwaarvan vergelijkbare projecten worden uitgevoerd, is aanzienlijk gegroeid - volgens verschillende bronnen zijn het er meer dan 200, voornamelijk geconcentreerd in Europa en Azië. Tot de meest geavanceerde slimme steden behoren Singapore, Barcelona, Dubai, Londen, New York, Seoul, Amsterdam, Zürich.
Ongeveer de helft van de megasteden had een managementfunctiestedelijke processen worden uitgevoerd met behulp van big data, hebben al serieuze stappen in hun ontwikkeling gezet en zijn opgenomen in verschillende beoordelingen. Dus in de nieuwste Smart City Index 2021-ranglijst, samengesteld door de Zwitserse business school IMD en de Singapore University of Technology and Design, werden 118 slimme steden gerangschikt - in 2020 waren dat er 107, in 2019 - 102. De eerste drie plaatsen in de Smart City Index-2021 bezette Singapore, Zürich en Oslo. Moskou behaalde de 54e plaats in deze beoordeling, St. Petersburg - 79e.
Slimme stadstechnologieën worden nu geïmplementeerdverschillende gebieden. Er is een groot aantal succesvolle projecten geïmplementeerd om de stedelijke infrastructuur te verbeteren. Op het gebied van wegbeheer en transport wordt bijvoorbeeld de locatie van objecten gemonitord, waardoor bewoners met behulp van mobiele applicaties online kunnen achterhalen waar de bus die ze nodig hebben zich nu bevindt en in welke straten er files zijn. McKinsey Smart Cities schat dat steden die slimme mobiliteitsapps implementeren tegen 2025 de tijd die bewoners besteden aan woon-werkverkeer met gemiddeld 15 tot 20% kunnen verminderen. En met behulp van sensoren die in het wegdek zijn geïnstalleerd, kun je auto’s die overbelast rijden volgen en de dynamiek van wegdekslijtage simuleren. Slimme stadsoplossingen hebben vaak een cumulatief effect: in Londen werd bijvoorbeeld door de installatie van camera's bij de in- en uitgangen van de stad en een programma van boetes voor het rijden in gebieden waar het op bepaalde uren verboden is, het verkeer met 53% verminderd ruim 14 jaar. En de winst uit het innen van boetes over een periode van tien jaar bedroeg 1,2 miljard pond sterling – deze werden gebruikt om het busnetwerk en de wegeninfrastructuur te moderniseren.
In de gezondheidszorg zijn beslissingen gebaseerd op grotegegevens, help wachtrijen in ziekenhuizen te voorkomen en de zoektocht naar de juiste medicijnen te automatiseren. Telegeneeskundeconsultaties bieden de mogelijkheid om snel advies te krijgen van een gekwalificeerde specialist. In totaal helpen slimme gezondheidszorgdiensten het herstel van een persoon met 8 tot 15% te versnellen. Bovendien kunt u met speciale apparaten en software online de belangrijkste indicatoren van iemands gezondheid (hartslag, druk, saturatie) volgen en een signaal ontvangen als hun waarde een kritisch niveau heeft bereikt. Big data-analyse helpt artsen mogelijke negatieve gevolgen van hun werk te minimaliseren. Zo worden in ziekenhuizen in Boston, Amerika, big data gebruikt om het overlijdensrisico vóór grote operaties te voorspellen. Soms stelt het systeem op basis van de analyse voor om de operatie naar een andere dag te verplaatsen om de toestand van de patiënt te stabiliseren.
Slimme stadsoplossingen zijn gebruikelijk in de regiobeveiliging. Met behulp van CCTV-camera's, sensoren en speciale software wordt de openbare orde bewaakt op drukke plaatsen en rond de perimeter van kritieke faciliteiten. Oplossingen voor het monitoren van de openbare veiligheid en het optimaliseren van callcenters zullen de responstijden bij noodsituaties met 20-35% helpen verminderen en de sterfte als gevolg daarvan met 8-10% verminderen. Singapore wordt beschouwd als een van de veiligste steden ter wereld, waar al ongeveer 100.000 politiecamera's zijn geïnstalleerd, en tegen 2030 zal hun aantal verdubbelen. Natuurlijk maakt het totale surveillancesysteem op openbare plaatsen de bewoners zenuwachtig, maar het blijkt effectief te zijn. In zwembaden in Singapore wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van computer vision-systemen: als iemand aan het verdrinken is, ontvangen reddingswerkers onmiddellijk een signaal en helpen ze het slachtoffer.
Volgens analisten van Markets&Markets is dat aantalHet aantal slimme steden in de wereld kan in 2030 drie tot vier keer toenemen – tot 800. Maar om deze groei te garanderen moeten technologieën zich ontwikkelen en moet de informatie- en communicatie-infrastructuur worden bijgewerkt.
Het is noodzakelijk om nieuwe datacenters te bouwen, waar ze dat ook willenvoor het hosten van projectservers die nodig zijn voor de werking van slimme stadsdiensten. Er zijn effectieve programma's nodig om binnenkomende gegevens te analyseren. En om ervoor te zorgen dat sensoren en apparaten informatie zonder onderbrekingen kunnen lezen en uitwisselen met andere apparaten, is het noodzakelijk om te zorgen voor een snelle internetverbinding. Dit vereist betrouwbare communicatienetwerken.
Waarom glasvezelnetwerken nodig zijn?
Glasvezel wordt als de modernste beschouwdtechnologie die snelle gegevensoverdracht over lange afstanden mogelijk maakt. Dergelijke kabels hebben een veel hogere doorvoer vergeleken met koperen kabels. Bovendien zijn optische vezels immuun voor elektromagnetische interferentie, hebben ze een lage signaalverzwakking en zijn ze niet gevoelig voor veranderingen in temperatuur, vochtigheid en andere factoren die andere soorten kabels kunnen beschadigen.
Naar het digitale ecosysteem van een slimme stadEr komen data voor besluitvorming binnen, er moet een groot aantal sensoren worden geïnstalleerd. In de regel wordt ook hier prioriteit gegeven aan glasvezelsensoren. Volg met hun hulp het verkeer op de wegen, controleer de veiligheid van de perimeter, registreer veranderingen in weersomstandigheden en de mate van milieuvervuiling. De laatste richting wordt als de meest veelbelovende beschouwd: volgens Transparency Market Research groeit de markt voor glasvezelsensoren nu jaarlijks met 12,8% en in 2024 zal de marktomvang 3,4 miljard dollar bedragen.
Glasvezelsensoren helpen bij de geleidinghet monitoren van de staat van brugconstructies, gebouwen en andere infrastructuur. Ze worden met name actief gebruikt om bouwfouten in Tokio en Barcelona te monitoren, waar ze in de fundering van een gebouw worden geïnstalleerd om de temperatuur en trillingen te beheersen, die mogelijk schade kunnen veroorzaken. Volgens onderzoeken vertonen glasvezelsensoren een hogere nauwkeurigheid (97%) bij het detecteren van structurele schade in vergelijking met traditionele sensoren (hun efficiëntie wordt geschat op 18%).
Onbemande voertuigen zijn ook uitgerust met sensoren:met hun hulp wordt informatie over de verkeerssituatie, nabijgelegen voertuigen, verkeersborden en de staat van het asfalt gelezen en wordt de rit automatisch geregeld. Trouwens, in Seoul en San Francisco hebben ze al taxiritten door de stad zonder chauffeur geprobeerd.
Al jaren toonaangevend in ontwikkelingglasvezeltechnologie blijft Japan. Een van de ingrediënten voor succes is een sterk regelgevingskader: de overheid stimuleert investeringen in glasvezelinfrastructuur op alle mogelijke manieren, en biedt vooral fiscale prikkels aan bedrijven. Maar misschien is de sleutelfactor die het bedrijf in staat heeft gesteld een leidende positie in te nemen een sterke R&D-capaciteit geweest; de marktleiders Fujitsu, Hitachi en NEC hebben er zwaar in geïnvesteerd. Het was in dit land dat meerdere keren een record voor de snelheid van gegevensoverdracht werd geregistreerd. Afgelopen zomer slaagden specialisten er dus in om gegevens over een afstand van 51,7 km over te dragen met een snelheid van 1,02 Pbps, wat 100.000 keer sneller is dan de maximale internetsnelheid thuis op dat moment.
Toonaangevend in de ontwikkeling van glasvezeltechnologieën van de afgelopen jaren zijn China en Zuid-Korea, die ook zwaar investeren in onderzoek en ontwikkeling. Chinese bedrijven Huawei en ZTE, Zuid-Koreaanse bedrijven Samsung, LG en SK Telecom zijn actief betrokken bij dit werk. Tegelijkertijd wordt in deze landen 5G actief ontwikkeld.
Internetpenetratiegraad in verschillende landen
</ p>Een landBevolkingAantal internetgebruikersGemiddelde vaste internetsnelheidVerbindingen
naar mobiele communicatieGemiddelde mobiele internetsnelheidChina1 430 miljoen mensen1.050 miljoen 214,58 Mbps1 690 miljoen 109,4 Mbps VS 339 miljoen mensen 311 miljoen 189,48 Mbps 383 miljoen 74,8 Mbps Japan 126 miljoen mensen 102 miljoen 150,32 Mbps 184 miljoen 40,92 Mbps Zuid-Korea 51 miljoen mensen .50M95.34Mbps64M118. 76MbpsRusland144M127M74.92Mbps227M21.73Mbps(Begin 2023 Datarapport en Ookla)
Actief uitbreiden van hun glasvezelnetwerken in de VS– zowel het bedrijfsleven als de staat zijn hierin geïnteresseerd. Bedrijven als AT&T, Verizon en Comcast investeren miljarden dollars in nieuwe infrastructuur om zoveel mogelijk klanten te bereiken. Er zijn gerichte programma's op staatsniveau, en staats- en lokale regeringsleiders nemen soortgelijke initiatieven. Er zijn ook voorbeelden van publiek-private samenwerkingen. Daarom lanceerde het land in 2011 een programma om de inzet van snelle internettoegang te bevorderen in gebieden waar het voor dienstverleners economisch niet rendabel is om in netwerkinfrastructuur te investeren. Het wordt beheerd door Connect America, een dochteronderneming van Universal Service Administration Company.
Rusland investeert ook in de aanleg van netwerkenzowel de staat als particuliere investeerders - telecommunicatiebedrijven. Jaarlijks worden er tienduizenden kilometers glasvezelcommunicatielijnen aangelegd. Het federale programma om de digitale kloof te overbruggen, dat in 2014 werd gelanceerd, heeft er op veel manieren toe bijgedragen dat het aandeel van de bevolking met breedbandinternettoegang is toegenomen. Volgens schattingen van de overheid zijn momenteel alle regio's van het land via glasvezelcommunicatielijnen op het backbone-communicatienetwerk aangesloten. Eind vorig jaar werden ze uitgebreid tot de laatste regio: Chukotka. Bovendien hebben tot nu toe alle sociaal belangrijke instellingen van het land toegang gekregen tot internet.
Het is duidelijk dat we moeten blijven creëreninfrastructuur voor netwerktoegang in dunbevolkte gebieden, upgrade van bestaande netwerken om de betrouwbaarheid en verbindingssnelheid te verbeteren. Om dit te doen, is het noodzakelijk om in het land de productie van optische vezels, componenten en apparatuur voor het bouwen van een netwerk te ontwikkelen. Ondanks het feit dat een aanzienlijk deel van de glasvezelproducten in Rusland wordt geïmporteerd, zijn de noodzakelijke technologieën voor netwerkontwikkeling gelokaliseerd.
Waarom investeren in slimme steden?
De ontwikkeling van de infrastructuur zal een drijvende kracht wordende groei van het aantal slimme steden en de ontwikkeling van megasteden die dergelijke oplossingen al gebruiken. En om de toestroom van investeringen in de bouw van informatie- en communicatie-infrastructuur, datacentra en softwarecreatie te stimuleren, is het noodzakelijk om de wetgeving te verbeteren – lokale normen te formuleren, administratieve barrières te verminderen, prikkels te creëren die bedrijven ertoe zullen aanzetten infrastructuur te creëren voor slimme steden. Met name concessieovereenkomsten bij IT-projecten kunnen hierbij een effectief instrument zijn.
Natuurlijk is de ontwikkeling van slimme steden niet alleenmaakt het leven van mensen comfortabeler, maar is ook economisch zinvol. De gebruikte technologieën helpen de hoeveelheid uitgegeven middelen te verminderen en de efficiëntie van stadssystemen te vergroten. Intelligente verkeersmanagementsystemen helpen bijvoorbeeld om files te verminderen en passagiers tijd en brandstof te besparen. En intelligente verlichtingssystemen op openbare plaatsen kunnen het elektriciteitsverbruik verminderen en budgetkosten besparen.
Een ander belangrijk punt is datslimme steden fungeren als motor voor de ontwikkeling van innovatieve industrieën. De inzet van slimme infrastructuur en de ontwikkeling van nieuwe technologieën en diensten kunnen nieuwe banen creëren op gebieden als techniek, data-analyse, softwareontwikkeling en stadsplanning.
Ten slotte worden er slimme stadsvoorzieningen gecreëerd waarbij rekening wordt gehouden metprincipes van duurzame ontwikkeling - om de negatieve impact van de stad op het milieu te verminderen en de levensvatbaarheid van stedelijke systemen te vergroten. Een goed voorbeeld is Peking: door luchtkwaliteitssensoren in de stad in te zetten worden de bronnen van vervuiling beter in de gaten gehouden, waardoor de uitstoot met 20% afneemt. Het werken aan het verwezenlijken van de Duurzame Ontwikkelingsdoelstellingen is vooral belangrijk nu de wereld blijft verstedelijken. Tegenwoordig verbruiken stadsbewoners al 80% van alle energie, 75% van de natuurlijke hulpbronnen in de wereld en zijn ze verantwoordelijk voor 75% van de CO2-uitstoot. Volgens Allied Market Research zal in 2050 ongeveer tweederde van de wereldbevolking in steden wonen, wat betekent dat het aandeel van de hulpbronnen dat door de stedelijke bevolking wordt geconsumeerd, zal toenemen.
Analisten geloven daarom dat dit de komende jaren zal gebeurenDe markt voor oplossingen voor slimme steden zal zich in hoog tempo ontwikkelen. Volgens schattingen van investeringsmaatschappij Insight Partners bedroeg het marktvolume begin dit jaar $1.094,23 miljard; in 2028 zal het marktvolume naar verwachting $3.110,58 miljard bedragen.
Lees verder:
Vond een uniek sterrensysteem: de planeten zijn in tegenspraak met bekende modellen
Vreemde radio-uitbarsting gevonden: het doet twijfel rijzen over wat wetenschappers over hen weten
Zie hoe de grootste supernova van de afgelopen tien jaar explodeerde
Op de omslag: afbeelding door fanjianhua op Freepik