Sustainability

15 min

Hoe een slimme stad meer moet worden dan de som der slimme delen

Wat is een slimme stad? Vaak staat het beschreven als een stad die in staat is om zelfstandig en ‘slim’ te handelen. Maar binnen steden ontstaan slimme handelingen niet zomaar uit het niets. Slimmer worden is het resultaat van een geplande leeractiviteit. Het is een "verdiende" status na een vaak aanzienlijke inspanning. Stefan Lefever, technisch directeur bij imec City of Things vertelt hoe een slimme stad meer moet worden dan de som der slimme delen.

Stefan Lefever: “Een ‘open’ slimme stad stimuleert haar bewoners en andere betrokken stakeholders om voortdurend te leren (en op die manier ook zelf slimmer te worden); en wordt zo meer dan een verzameling van slimme 'eilanden', slimme objecten of slimme projecten. Dankzij een gemeenschappelijke visie en onderliggende technische infrastructuur kunnen zo domein-overschrijdende uitdagingen aangepakt worden.”

Van hokjesdenken naar een holistische visie

Steden staan vandaag voor heel wat uitdagingen, omdat ze de belangrijkste plaatsen worden voor mensen om te leven. Volgens de VN leeft vijfenvijftig procent van de wereldbevolking momenteel in stedelijke gebieden en zal dat toenemen naar bijna zeventig procent in 2050. Dat brengt voor veel steden specifieke uitdagingen met zich mee die zijn gebaseerd op hun ligging, het klimaat, hun geschiedenis, enzovoort. Maar de meeste steden moeten ook heel gelijkaardige of gemeenschappelijke problemen aanpakken om hun inwoners leefbare en duurzame leefomstandigheden te bieden. Bijvoorbeeld op het vlak van mobiliteit, diversiteit, milieu, efficiëntie, veiligheid, economie, privacy, vrije tijd, .... 

Stefan Lefever: “Als extra complexiteit hebben de meeste van bovenstaande uitdagingen een impact op elkaar. We zien in de stad veel domein-overstijgende relaties zoals mobiliteit en milieu, stress en gezondheid, enzovoort. Echter zijn de meeste steden verticaal georganiseerd om deze verschillende domeinen aan te pakken. Stedelijke diensten zijn meestal doorheen het verleden erg in hokjes georganiseerd. Het departement milieu is daarom niet noodzakelijk op de hoogte wat er gebeurt in het departement mobiliteit. Bovendien heeft het stadsbestuur de kans om elke 4 tot 5 jaar te veranderen, waarbij mogelijk andere prioriteiten op tafel komen. Dit maakt het niet gemakkelijk om probleemdomeinen met elkaar in verband te brengen en te kiezen voor allesomvattende oplossingen.”

Zijn slimme steden een oplossing om de problemen op te sporen en aan te pakken vanuit een meer holistische visie? Stefan Lefever: “Dat is een van de belangrijkste vragen die we in imec City of Things proberen op te lossen. We pleiten voor de open smart city (we noemen dit ook een Open City of Things), die om te beginnen een visie nodig heeft.”

Technologie volgt visie en vraagt standaarden

Stefan Lefever: “Een van de grootste vragen is vervolgens hoe we de impact van ondersteunende technologie kunnen maximaliseren, zodat het bijdraagt tot de visie van de stad.  En hoe kunnen de burgers best geïnformeerd worden over deze visie én over de weg ernaartoe? Dit alles is een leerproces dat gebaseerd is op inzichten die voortvloeien uit het bestuderen van de verzamelde data.”

De evolutie naar een slimme stad kan je vergelijken met de introductie van elektriciteit in het verleden. Net zoals je eender welk apparaat aan een ‘elektriciteitsuitgang’ (lees: stopcontact) kan hangen, betekent dataficatie dat je dan je applicatie in een ‘data’-uitgang kunt aansluiten en intelligente toepassingen kunt gaan leveren in of aan de stad.

Net zoals bij stopcontacten zijn daarvoor standaarden nodig: afspraken over hoe deze data toegankelijk zijn en hoe ze eruitzien. Er gebeurt tegenwoordig veel rond standaarden voor dataficatie (OneM2M, ETSI, TMFORUM...). Stefan Lefever: “Bovendien zijn er processen nodig (bv. DataOps) om de aanmaak en het gebruik van die data te regelen. Zo wil je dat een reeks getallen die bijvoorbeeld voortkomen uit warmtemetingen universeel herkenbaar zijn als “temperatuur”, zonder dat het label voor verwarring kan zorgen in verschillende talen of culturen. Interoperabiliteit van dergelijke semantiek van de data is van cruciaal belang, maar ook van de mechanismen voor het vrijgeven ervan. Niet alleen binnen de stad, maar ook bij opschaling tussen steden of naar hele regio's.”

En interoperabiliteit bij het benoemen en delen van de data is niet de enige uitdaging. Het Europees Interoperabiliteitskader (EIF) wijst er ook op dat organisatorische, technische en juridische uitdagingen even belangrijk zijn in slimme steden. Stefan Lefever: “Zelf willen we voor een open slimme stad nog een andere interoperabiliteitsuitdaging toevoegen: die met haar burgers. Een slimme stad die hier vanaf het begin rekening mee houdt, zal haar visie en ‘slimme’ acties kunnen verklaren aan haar stakeholders. Open data, transparantie van het beheer, proeftuinen, communicatieborden voor burgers op straat en online... worden dan noodzakelijke instrumenten die bijdragen tot het succes van de stad.”

Insights for expanding to other cities and regionsInsights for expanding to other cities and regions

Bruikbare inzichten voor uitbreiding naar andere steden en regio’s

Stefan Lefever: “Om de EIF-aandachtspunten te verkennen, zijn we in de eerste twee jaar van City of Things verticale projecten gestart binnen domeinen die om aandacht schreeuwden: mobiliteit, milieu/leefomgeving en de betrokkenheid van de burger zelf. Dit gebeurde onder andere binnen een welomlijnde Antwerp Smart Zone. De lessen uit dergelijke relevante lokale onderzoeken versterken ook het regionale (Vlaamse) ecosysteem voor technologische, open en digitale, duurzame innovatie.”

“We geloven daarbij niet in een top-down benadering die vanuit de mogelijkheden van de technologie vormgeeft aan een 'ideale stad'. In onze aanpak vetrekken we steeds vanuit de behoeftes van burgers, bedrijven, overheid en onderzoekers (de quadruple helix). En betrekken we al deze stakeholders van bij het begin bij het ontwikkelen, testen en valideren van oplossingen die inspelen op deze behoeftes.”

“Nadat we in een eerste set projecten een aantal uitdagingen konden identificeren, focussen we inmiddels op het gestandaardiseerd ontsluiten van realtime data van Internet-of-Things (IoT)-sensoren (restFul API's en semantiek) en op het implementeren van data-gerelateerde processen (DataOps) die afgestemd zijn op de reële behoeftes. Uiteindelijk zal dit resulteren in een open city architectuur die als schaalbaar platform kan uitgerold worden over een volledig regionaal ecosysteem zoals Vlaanderen. Mogelijk publiceren we later nog een technische blogpost om onze bevindingen op dit vlak in meer detail te bespreken.”

Dankzij projecten in verschillende functionele domeinen (slimme verlichting, vlotter en veiliger verkeer, de snelweg van de toekomst, waterkwaliteit, luchtkwaliteit, mobiliteitsstromen in de stad) leerde imec city of things dat er een tool nodig is om de onderlinge impact tussen deze domeinen te kunnen meten. Dit vereist dat historische, actuele en voorspellende data efficiënt moeten kunnen gecombineerd worden. Om via die weg de mogelijkheden voor verbetering optimaal in kaart te brengen en te benutten.

Stefan Lefever: “Om deze reden ontwikkelden we een ‘digital twin’: een virtuele kopie van een stad (momenteel toegepast op Antwerpen). In zo'n digitale omgeving kan je datasets combineren die normaal gezien los van elkaar worden geanalyseerd. Op die manier kan via simulaties, beleidsvorming worden ondersteund. Zo kunnen historische, actuele en voorspellende data over verkeersdichtheid als input dienen voor simulaties over luchtkwaliteit en op die manier voor relevante inzichten zorgen. Waarbij het werken met simulaties ook risico’s inhoudt. Bijvoorbeeld bij het combineren van simulaties en veelvuldig gebruik maken van voorspellende data, kunnen kleine inschattingsfouten in de oorspronkelijke datasets uiteindelijk toch zorgen voor aanzienlijke afwijkingen in de eindberekeningen. Daarom dienen realtime gegevens van gekalibreerde sensoren in de stad als waardevolle aanvulling om tot een betrouwbaar instrument te komen voor stadsplanning en -beheer.”

Kortom, een open slim stadsplatform moet het leerproces van een stad stimuleren om haar de middelen te geven om slimmer te worden. Een visie die data-gebaseerde methodes vooropstelt, is daarbij de sleutel om het volle potentieel te bereiken van toepassingen over verschillende domeinen heen. De vooruitgang in andere sectoren zoals bijvoorbeeld kunstmatige intelligentie kan tevens extra impulsen geven aan het leerproces en slimheid van de stad.

Meer weten?

Deze blog is een inleiding op een visiepaper die beschrijft wat imec.cityofthings reeds heeft geleerd en die de noden in kaart brengt voor de open slimme stad en haar onderliggende technische architectuur. Het is een aanzet/inspiratie voor alle spelers binnen dit domein om de open slimme stad samen iteratief verder te definiëren en uit te bouwen. Lees zeker de volledige (Engelstalige) paper.

Imec City of Things nodigt alle geïnteresseerde initiatieven, overheden en organisaties uit binnen- en buitenland uit om samen te werken aan de open slimme stad van morgen. Aarzel niet om ons te contacteren.

 

Over Stefan Lefever

Stefan Lefever is technisch directeur City of Things bij imec. Hij is gefascineerd door technologie die geavanceerde hardware- en softwareoplossingen combineert om complexe functionaliteiten te realiseren, in het bijzonder wanneer deze bijdragen tot een betere leefomgeving. Stefan heeft een master in de industriële wetenschappen (elektronica) en de ingenieurswetenschappen (computerwetenschappen). Hij heeft een carrière van 20 jaar achter de rug in de telecommunicatiesector, meer specifiek in het domein van de professionele EADs (Ethernet Access Devices) en MSARs (Multi-Service Access Routers). De laatste 7 jaar werkte hij eerst als taskforce manager en dan als program director aan de transitie van monolithische, single-core firmwareplatformen naar een flexibele multi-core uitvoeringsomgeving. Hij leverde op die manier een bijdrage aan de realisatie van SDN/NFV- scenario’s met zowel fysieke als virtuele communicatiecomponenten.

Deze website maakt gebruik van cookies met als enige doel het analyseren van surfgedrag, zonder enige commerciële insteek. Lees er hier meer over. Lees ook ons privacy statement. Sommige inhoud (video's, iframes, formulieren,...) op deze website zal pas zichtbaar zijn na het accepteren van de cookies.

Accepteer cookies