Czy Polskie miasta można uznać za "smart cities"?

Przykładów nie trzeba szukać daleko. W Krakowie już prawie 50 firm i instytucji otrzymało nieodpłatne sieci nadajników (beaconów), a Gdańsk jest już niemal w końcowej fazie wdrażania systemu dla inteligentnych przestrzeni miejskich ACCUS. Zanim jednak wypełnią nas endorfiny w związku z postępem, jaki dokonał się na przestrzeni ostatnich lat w obszarze modernizacji miejskiej infrastruktury, warto przeanalizować, jak na przestrzeni lat ewoluowała koncepcja smart cities i przyjrzeć się potencjalnym wyzwaniom związanym z jej realizacją.

Dojrzewająca idea

Pierwsza faza rozwoju smart cities, określana jako 1.0, polegała na zasugerowaniu przez dostawców rozwiązań, które miały "ucyfrowić" przestrzeń miejską. Część miejskich włodarzy tę myśl podchwyciła. Zachwyt urzędników technologią śmiało można porównać z euforią nastolatków oczekujących na najnowszą wersję modnego smartfona, nie przywiązujących większej wagi do rzeczywistych korzyści z jego posiadania. Tutaj było podobnie, ponieważ mimo wdrożenia nowych rozwiązań trudno było dostrzec poprawę jakości życia w wielkich miastach. Na zapowiadaną wielką zmianę w rzeczywistości składało się mnóstwo niewiele mówiących haseł.

W fazie 2.0 inicjatywę wdrożeniową przejęły już same miasta, a dokładniej ich władze, chcąc świadomie rozwijać koncepcję inteligentnych miast. Organy administracji zwracały się więc do dostawców technologii z konkretnymi wymaganiami. Urzędnicy mieli wizję rozwiązań, których celem była poprawa jakości życia mieszkańców i integracji infrastruktury miejskiej. Przykładem zmiany toku myślenia o inteligentnych miastach może być sytuacja, w której burmistrz Rio de Janeiro poprosił przedstawicieli IBM o zasugerowanie pewnego rozwiązania. Miało ono przy pomocy odpowiednich czujników przeciwdziałać powstawaniu osuwisk w położonych na stokach fawelach. Przygotowany przez potentata IT projekt przyciągnął ogromną uwagę mediów, zwłaszcza wtedy gdy wyewoluował do postaci prawdziwej centrali operacyjnej. Wykorzystywała ona strumieniową transmisję wideo do wykrywania i zapobiegania aktom przestępczości oraz integrowała komunikację pomiędzy służbami porządkowymi.

Na przestrzeni ubiegłych dwóch lat można zaobserwować kolejny etap ewolucji koncepcji smart city, w której ważną rolę odgrywają sami mieszkańcy. Przykład stanowić może tutaj Wiedeń, który potraktował obywateli jako inwestorów miejscowych elektrowni słonecznych. Ich wkład jest kluczowy dla osiągnięcia zaplanowanej na 2050 rok ekologicznej efektywności energetycznej. Pomysł ten zwrócił uwagę na znaczenie zaangażowania mieszkańców w zmniejszenie kosztów mieszkaniowych, czyli był rozwiązaniem "od obywateli, dla obywateli". Z kolei Vancouver uruchomiło jedną z najambitniejszych strategii opartych na współpracy, angażując 30 000 mieszkańców do współrealizacji planu "Vancouver Greenest City 2020". Innym przykładem może być Barcelona, która zakończyła w ubiegłym roku projekt BCN Open Challenge. Miał on na celu zmierzenie się z sześcioma wyzwaniami i przezwyciężenie barier dzięki pomysłom lokalnych mieszkańców.

Inteligentne miasta po polsku

Wdrażanie technologii informacyjnych w myśl idei Smart City ma oczywiście miejsce także w polskich miastach. W trakcie ostatniej konferencji Computerworld "Miasto 2.0 - Smart City", liderzy miejskich innowacji przedstawiali swoje najciekawsze projekty. Jednym z nich był Inteligentny System Transportowy wprowadzony w Gliwicach. W ramach projektu zainstalowano urządzenia pomiaru ruchu, monitoring wideo korzystający z ponad 500 kamer, tablice zmiennej treści, uruchomiono także nowoczesne Centrum Sterowania Ruchem, który koordynuje wszelkie operacje. Efekt? Większe bezpieczeństwo, krótsze średnie czasy przejazdów na poszczególnych odcinkach oraz lepsza przepustowość głównych arterii.

O tym, jak istotne mogą być dane pochodzące z kilku źródeł, przekonuje przykład Kielc i działający tam System Informacji Geograficznej (GIS). Miasto na przestrzeni ostatnich lat zajmowało się zobrazowaniem i ujawnieniem najważniejszych czynników mających bezpośredni wpływ na jakość życia mieszkańców. W efekcie udało się sporządzić cyfrowe mapy z naniesionymi wskaźnikami rozwoju społecznego, gospodarczego czy ochrony środowiska. Dane przestrzenne są cennym zbiorem informacji determinujących konkretne decyzje administracyjne, zwłaszcza że cały system zawiera aż 181 wskaźników warunków życia mieszkańców. Pochodzą one z informacji geodezyjnych, środowiskowych, GPS, planowania przestrzennego czy zarządzania kryzysowego. Czyli po raz kolejny mamy do czynienia z analityką różnorodnych danych pozyskiwanych z wielu niezależnych źródeł.

Polska obecnie znajduje się na pierwszym etapie rozwoju koncepcji Smart City, choć można odnaleźć w naszym kraju rozwiązania charakterystyczne dla ery 2.0. Przykładem może być Warszawa i zeszłoroczna inicjatywa udostępnienia mieszkańcom danych publicznych będących w posiadaniu Urzędu Miasta Stołecznego. Działanie to zaowocowało wysypem ciekawych idei na ich wykorzystanie zarówno przez samych mieszkańców, jak i sektor biznesowy. W ramach konkursu "Dane po Warszawsku" zgłoszono ponad 70 pomysłów na aplikacje korzystające z otwartych danych. Wygrała aplikacja "Warszawski Ninja", w której użytkownicy zgłaszać mogą wszelkie utrudnienia i raportować stan podróży wszystkimi środkami komunikacji miejskiej, w ten sposób informując innych i sugerując im aktualnie najlepszy sposób dotarcia z punktu A do punktu B. Wyróżniono m.in. program bSafe, który w sytuacji niebezpieczeństwa pozwala zaalarmować służby publiczne dzięki jednemu dotknięciu smartfona. O tym, jakie technologie mają szansę uczynić Warszawę inteligentnym miastem nowej ery, w ramach dyskusji o strategii rozwoju stolicy do 2030 roku rozmawiano z kolei na mającej miejsce w październiku ubiegłego roku konferencji "Warszawa 2030 - Miasto Przyszłości".

Plany konsekwentnego wdrażania nowych konceptów powiększających stopień inteligencji miejskiej mają także inne polskie miasta. Urząd Miasta Gdańska we współpracy z Politechniką Gdańską wdraża rozwiązanie realizowane w ramach międzynarodowego programu ACCUS (Adaptive Cooperative Control of Urban Subsystems). Umożliwi ono integrację różnych aplikacji miejskich, co pozwoli na inteligentne sterowanie oświetleniem ulicznym, monitorowanie ruchu i warunków na drogach, automatyczną identyfikację pojazdów czy zarządzanie energią w budynkach - wszystko przy pomocy jednego systemu. W Krakowie natomiast uruchomiono projekt Beacon Valley, w ramach którego prawie 50 instytucji i firm zostanie nieodpłatnie wyposażonych w odpowiednią infrastrukturę technologiczną. Dzięki tej publicznej sieci beaconów (nadajników), w oparciu o informacje pochodzące z różnych lokalizacji, swoje aplikacje będą mogli tworzyć programiści i lokalni przedsiębiorcy.

Na następnej stronie więcej o niebezpiecznej stronie "smart city"

Miejskie rafy

W wyniku realizacji śmiałych wydawałoby się do niedawna wizji, kierowcy przedsiębiorstw komunalnych mogą na bieżąco otrzymywać informacje o lokalizacjach, w których aktualnie występuje największe nagromadzenie opadów, a sensory instalowane w samochodach prowadzą kierujących do najbliższego wolnego miejsca na dużym parkingu, np. przed galerią handlową. Barcelona przoduje pod względem wykorzystania technologii smart city w znacznej mierze dzięki systemowi ułatwiającemu parkowanie.

Aplikacje wspomagające inteligentne sterowanie ruchem dobierają fazy sygnalizacji do jego natężenia oraz wyłączają sygnalizatory, gdy w pobliżu nie ma żadnego auta. Ponadto zainstalowane w nich czujniki, mierząc poziom hałasu czy stopień zanieczyszczenia powietrza, dostarczają danych przydatnych do wdrażania kolejnych rozwiązań. Łączące się ze smartfonem mininadajniki (beacony) umieszczone w sklepie pomagają szybko zlokalizować pożądany produkt, a w restauracji pozwalają na błyskawiczne złożenie zamówienia i natychmiastową płatność rachunku. W urzędzie natomiast pozwalają wyświetlić na telefonie plan budynku wraz ze szczegółowym opisem poszczególnych wydziałów i pokoi oraz zarejestrować się w kolejce.

Wprowadzanie idei inteligentnych miast wiąże się jednak nie tylko z korzyściami, ale także z wyzwaniami. Inteligentne miasta niemal w całości opierają się na szerokim wykorzystaniu Internetu Rzeczy oraz analityki dużych zbiorów danych - Big Data. Miasta są też fabrykami danych. Dobrym przykładem jest Songdo w Korei Południowej - to miasto zbudowane od podstaw przy użyciu inteligentnych technologii. Każdy dom i biuro może być podłączone za pośrednictwem terminala do systemów monitorujących infrastrukturę publiczną, a inteligentna sieć energetyczna potrafi regulować podaż zasilania. Jest to prawdopodobnie jedyne miasto na świecie, na ulicach którego nie ujrzymy żadnej śmieciarki. Odpady są bowiem "zasysane" wraz z pojemnikami z gospodarstw domowych bezpośrednio do oczyszczalni ścieków, gdzie są utylizowane w sposób przyjazny dla środowiska. Obecnie trwają prace nad ich dalszym wykorzystaniem do pozyskiwania darmowej energii elektrycznej dla miasta. To generuje ogromną ilość danych.

Kwestia szybko rosnącej liczby informacji, które trzeba gdzieś przechowywać w sposób bezpieczny i efektywny finansowo, staje się coraz bardziej istotna, bo w tej chwili wykorzystuje się tylko ułamek spływających do systemów danych. Na przykład w Glasgow znajduje się w tej chwili ponad 200 urządzeń generujących dane, które dotychczas były one niewykorzystywane. To się niebawem zmieni -  pochodzące z różnych źródeł informacje analizowane zbiorczo są zdecydowanie bardziej wartościowe niż przetwarzane pojedynczo, a niezagospodarowanie już istniejących danych zaczyna być postrzegane jako marnotrawstwo.

W tym kontekście ważna jest sama metodyka gromadzenia, przetwarzania i zabezpieczania danych oraz poszukiwanie sposobów na optymalizację kosztów tych operacji, które mogą pochłonąć miliony złotych. - Tutaj dostrzegam dużą szansę dla outsourcingu infrastruktury IT. Dzięki usługom tego typu miasta nie muszą budować własnych serwerowni, w których będą przetwarzać informacje pochodzące z urządzeń IoT. Porównanie kosztów pokazuje, że w perspektywie 20 lat decyzja o outsourcingu powierzchni serwerowej w stosunku do budowy własnego centrum danych od podstaw pozwala na uzyskanie oszczędności rzędu nawet kilkudziesięciu mln złotych. Przy tym bezpieczeństwo jest znacznie większe niż w przypadku utrzymywania serwerów we własnym budynku, a najczęściej tak właśnie lokuje serwery administracja miast - zwraca uwagę Robert Mikołajski z Atmana.

Architekci systemów smart city powinni przewidzieć też potencjalne zagrożenia, takie jak choćby aktywność cyberprzestępców. Tysiące połączonych urządzeń miejskich systemów smart city oraz podłączające się do nich mobilne urządzenia mieszkańców tworzą ogromną sieć, którą do oczywistych celów mogą wykorzystać crackerzy. - Przykładem mogą być autonomiczne auta, które przy wykorzystaniu obecnie stosowanej technologii są łatwym celem. Przejęcie kontroli nad nimi jest możliwe przy wykorzystaniu nadajników wartych zaledwie kilkadziesiąt dolarów - tłumaczy Ewelina Hryszkiewicz z Atmana. Poza tym nie brakuje przykładów na dezorganizację miejskiej administracji oraz transportu przez cyberprzestępców. W minionym roku analitycy z firmy Proofpoint odkryli, ze ponad 100 000 urządzeń IoT (Internet Rzeczy) tworzących "inteligentne domy", takich jak telewizory Smart TV a nawet lodówki, posłużyły cyberprzestępcom do uruchomienia kampanii spamowej wykorzystującej 750 tysięcy maili zawierających infekcję. - Wirus o nazwie Linux.Darlloz pozwolił im na przejęcie kontroli nad domowymi routerami, kamerami monitoringu miejskiego i systemami zarządzania przemysłowego. Wykorzystano je do generowania internetowej kryptowaluty. W 2013 roku ofiarą wirusa padł system zarządzania publicznym transportem BART w San Francisco. W efekcie od 500 do nawet 1000 podróżujących zostało "uwięzionych" w unieruchomionych pociągach. Do rana czekali na usunięcie awarii - dodaje Ewelina Hryszkiewicz z Atmana.

Polskie miasta stoją jeszcze przed technologiczną rewolucją. To bardzo dobrze, bo po pierwsze nie musimy  na razie obawiać się podobnych sytuacji jak w San Francisco. Po drugie możemy uniknąć błędów zachodnich pionierów i lepiej przygotować się do wprowadzenia technologicznej rewolucji.