Smart City dankzij IoT: Duurzame en Economisch Efficiënte Stedelijke Ontwikkeling

Veronika Khoruzhaya

Veronika Khoruzhaya

24.05.2019

This post is also available in: enEnglish (Engels)

Energieproductie wordt langzaamaan verleden tijd en zal worden vervangen door datamanagement. Volgens prognoses zal de wereldwijde markt voor Smart City-technologie in 2023 $27,5 miljard bereiken, vergeleken met $8,8 miljard in 2014.

Aangezien de moderne wereld wordt geconfronteerd met een groeiende bevolkingsdichtheid, gevaarlijke niveaus van luchtverontreiniging, tekort aan schoon water en gezondheidszorgkwesties, is het noodzakelijk om de invoering van IoT-gebaseerde oplossingen voor efficiënt stadsbeheer te overwegen.

De nieuwe generatie van infrastructuur zal worden gebaseerd op Informatie- en Communicatietechnologie (ICT), die de ontwikkeling van alternatieve energiebronnen, de ontzilting van zeewater en de creatie van milieuvriendelijke transportnetwerken zal versnellen.

Wat is een Smart City eigenlijk?

Het concept wordt gedefinieerd als een stad van een nieuwe generatie, die als doel heeft de levensstandaard van de burgers te verhogen en de kosten van bedrijfsprocessen te verminderen door activiteiten te automatiseren waarvoor geen analytische vaardigheden zijn vereist.

Het betreft een systematische benadering van het gebruik van informatietechnologie op basis van de analyse van gegevens uit verschillende stedelijke systemen. Dit is van invloed op gebieden als transport, huisvesting en gemeentelijke diensten, veiligheid, gezondheid, milieu, energie etc.

Het IoT (Internet of Things) is een van de technologieën, die intelligente interconnectiviteit naar stadsmanagement brengt.

De eerste fase van connectiviteit is de integratie van slimme sensoren:

Actuatoren voor Radiofrequentie-Identificatie (RFID) kunnen worden gebruikt voor automatische identificatie en gegevensregistratie. IR-sensoren kunnen worden gebruikt voor beveiligingsalarmen en automatische verlichtingstoepassingen, terwijl draadloze sensornetwerken (WSN) data kunnen verzamelen en deze kunnen doorgeven aan een centraal cloud management platform.

Contactloze betalingen met smartcards, gegevensuitwisseling tussen twee apparaten en parkeerbeheer verlopen volgens de NFC-technologie, terwijl cellulair IoT in combinatie met 5G-connectiviteit fysieke dingen met het internet zal verbinden, doordat ze op dezelfde mobiele netwerken worden gecombineerd als smartphones.

Later kan de verzamelde data worden verzonden en opgeslagen in datacenters, terwijl speciaal ontworpen software de ontvangen informatie zal analyseren en voorspellingen zal doen.

In de laatste fase kunnen er platforms zijn voor de uiteindelijke data-analyse en het besluitvormingsproces. Tools voor datavisualisatie kunnen worden gebruikt door gemeentelijke autoriteiten en geautomatiseerde systemen voor het reageren op mogelijke problemen.

Wat nog meer?

De integratie van het concept voor vraagrespons maakt vermindering van het stroomverbruik mogelijk tijdens perioden van hoge belasting.

Het hoofddoel van dit idee is om rationeel energiegebruik te bevorderen. Tijdens piekuren moet de consument worden gemotiveerd om minder energie te gebruiken door in ruil hiervoor stimulerende kortingen te ontvangen. Units voor energieopslag kunnen worden gebruikt om energie op te slaan tijdens de daluren en deze te ontladen tijdens piekuren. Een dergelijke slimme strategie heeft mogelijk geen invloed op het totale energieverbruik, maar kan de behoefte aan extra investeringen in netwerken, om te voldoen aan de piekvraag en afhankelijkheid van invoer van buitenlandse energie elimineren.

Met de implementatie van een energiebeheersysteem kunnen autoriteiten energieverspilling opsporen met geavanceerde gegevensanalyses en energie-KPI’s monitoren om de operationele kosten te verlagen.

Het gebruik van slimme netwerken is zowel economisch als ecologisch nuttig. Met de mogelijkheid van het tweeweg automatisch omleiden, als de apparatuur door een technische fout niet meer werkt, regelt het slimme netwerk het tekort aan energiestromen.

Ook biedt de implementatie van slimme netwerken aangepaste opties: de consument hoeft niet te wachten op maandelijkse overzichten en kan het elektriciteitssysteem beheren volgens zijn/haar persoonlijke behoeften.

Als het gaat om het beheer van de congestie op de wegen, is er uiteraard behoefte aan toegankelijke, actuele informatie om bestuurders in staat te stellen de bestemming in de kortst mogelijke tijd te bereiken.

Be-Mobile, een Belgische softwareontwikkelaar, heeft al oplossingen ontwikkeld voor optimalisatie van verkeersstromen, elektronische tolheffing, multimodale routeplanning en het betalen voor mobiel parkeren.

Met behulp van dergelijke platforms kunnen stedelijke autoriteiten realtime informatie verzamelen en de nodige aanpassingen in de stadsinfrastructuur aanbrengen.

Met de toenemende bevolking is slim afvalbeheer een van de grootste uitdagingen, die door de stedelijke autoriteiten serieus moet worden genomen. Gelukkig zijn er beschikbare oplossingen die al in België worden gebruikt. CactusSoft, een bedrijf dat zich bezig houdt met op maat gemaakte softwareprojecten, heeft een cloud platform ontwikkeld voor BinBeat, de slimme container van Alphatronics, die door de toepassing op afstand wordt beheerd. Deze slimme oplossing brengt efficiëntie in het stadsafvalbeheer en vermindert actief de ecologische voetafdruk. De energie-efficiënte BinBeat-batterij heeft een langdurige werking en kan worden opgeladen met zonne-energie.

IoT-oplossingen die zijn geïntegreerd in blockchain-ecosystemen kunnen fundamenteel nieuwe kansen bieden voor de ontwikkeling van e-overheid. Veilig gecodeerde gevoelige gegevens zijn veel betrouwbaarder dan elk ander papier met zegels en handtekeningen. Slimme contracten zullen verantwoordelijk zijn voor automatisering van dataprocessen, in overeenstemming met de regelgeving.

In het geval je het je afvroeg, er bestaat al een real-life voorbeeld van een smart city

Masdar is ’s werelds eerste duurzame stad op het grondgebied van Abu Dhabi, de Verenigde Arabische Emiraten. Het Arabische woord Masdar betekent “de bron”.

Dit futuristische project biedt een visie voor alle toekomstige steden. Geen afval, geen koolstof en fossielvrije concepten bieden de stad de hoogste kwaliteit van leven met de minste impact op het milieu.

Het zou in 2030 gereed moeten zijn, maar de eerste huizen en de basiselementen van de infrastructuur van de stad verschenen al in 2018.

Masdar moet volledig autonoom en zelfvoorzienend worden en biedt plaats aan maximaal 100.000 inwoners. Energie voor onderhoud en exploitatie van stedelijke systemen zal worden ontleend aan hernieuwbare bronnen, zoals de zon, water en wind.

Smart city-technologieën verminderen de hoeveelheid water, die wordt verbruikt door het gebruik van slimme meters, en de afvalvloeistof zal worden gerecycled om de planten water te geven.

Stadsstraten zijn ontworpen op een manier dat er rekening wordt gehouden met de positie van de zon en de richting van de heersende winden. De ingenieurs hebben een grootschalig emissievrij transportsysteem ontwikkeld met PRT-voertuigen (Personal Rapid Transit), die op het grondgebied van de nederzetting rijden.

Concluderend kunnen we zeggen dat het slechts een kwestie van tijd is voordat steden klaar zullen zijn voor een volledige technologische transformatie, aangezien de samenleving eerst sociale veranderingen moet ondergaan. Moderne technologieën, zoals IoT, Artificial Intelligence en blockchain, bieden ons veel mogelijkheden om onze community slimmer te maken. We moeten er het beste uit halen om de nodige kennis te verwerven, die ons helpt een slimmere visie voor de toekomst te ontwikkelen.