Autonomiczne organizmy pełne danych

– To osiemnaście sześćdziesięciopietrowych biurowców ze szkła i stali wsród otwartego parku ze wznoszącymi się nad ziemią tarasami i kładkami dla pieszych, a ta wspaniała kolumnada niknąca na horyzoncie to biegnąca w powietrzu autostrada, na której samochody przecinają Paryż z prędkością światła – pisał o swojej koncepcji.

Miasta zajmujące zaledwie 3% powierzchni na  świecie są miejscem do życia dla 55% populacji. Do roku 2050 liczba ta wzrośnie do 70%. Równocześnie, jak podkreśla World Economic Forum, to miasta są odpowiedzialne za 80% konsumpcji energii i blisko 70% emisji dwutlenku węgla oraz odpadów.

Idea „smart city” jest współcześnie definiowana jako podejście skupione na wdrażaniu systemów cyftowych, które mogą poprawić jakość życia mieszkańców poprzez zintegrowaną informację, polepszenie bezpieczeństwa i zdrowia publicznego, ale także komunikacji, mobilności, dostępu do usług. Smart city ma być holistycznym budowaniem dobrostanu społeczności lokalnych. Jak piszą Marit Rosol i Gwendolin Blue w artykule „From the smart city to urban justice in a digital age”: – Żyjemy w świecie digitalizacji, sieci, big data, gdzie połączone infrastruktury transformują relacje między ludźmi i przestrzenią. Smart city jest emblematycznym określeniem tych transformacji, gdzie dane, sensory i algorytmy są rozwiązaniem dla problemów miasta.

– W socjologii miasta koncepcję smart city rozumiemy bardzo szeroko i nierzadko stosujemy ten termin wymiennie jako synonim nowoczesnego miasta przyszłości – mówi dr Wit Hubert z Instytutu Socjologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. – Wielu ekspertów i badaczy uważa to jednak za błędne uproszczenie. Należy pamiętać, że koncepcja smart city nie dotyczy jedynie rewolucji technologicznej, która ma polegać na informatyzacji wszystkich usług publicznych w miastach. To coś więcej niż tylko wszechobecne sensory, ślad cyfrowy oraz przetwarzanie petabajtów danych przy wsparciu sztucznej inteligencji.  To przed wszystkim wizja megamiast skupiających coraz lepiej wykwalifikowanych pracowników sektora usług. Jej urzeczywistnienie wymagać będzie po prostu innego modelu planowania i zarządzania. Konieczne stanie się nie tylko sterowanie w oparciu o integrację rozlicznych źródeł danych, które w sposób pasywny lub aktywny dostarczać będą obywatele, ale znacznie głębsza interpretacja sensu, który się za tym kryje – przekonuje badacz.

Twierdzi się, że korzenie tej idei sięgają początku XX wieku. Leo Hollis, autor książki „Cities are good for you”, uważa, że smart city zaczęło się wraz z instalacją świateł ruchu drogowego, a także elektronicznych tablic informacyjnych w londyńskim metrze. Dziś mówimy o tym, że pojęcie to łączone jest z firmą IBM, która jako pierwsza zwróciła uwagę na fakt, że technologia jest nie tylko elementem poprawy funkcjonowania miast, ale także strategią dla budowania i planowania ich rozwoju.

– Miasta mają to do siebie, że łatwo się do nich przyzwyczajać, ale równie łatwo je opuścić – mówi dr Wit Hubert. – Inteligentne miasta przyszłości będą bardzo konkurencyjne nie tylko produkcyjnością swoich mieszkańców, ale przede wszystkim jakością życia, którą będą w stanie im zaproponować.

W naukach społecznych żywe są dwie przeciwstawne wizje smart city – dystopijna, w której technologiczne oligopole dostarczają rozwiązania pozwalające na wszechobecną kontrolę oraz stałe podnoszenie efektywności sił wytwórczych. Na szczęście istnieją też wizje utopijne, sugerujące, że miasta przyszłości będą zrównoważone i oparte o zasady wolnego dostępu, współdzielenia zasobów oraz transparentnego i partycypacyjnego sposób zarządzania. Smart city, korzystając z osiągnięć technologicznych, pozwala na wykorzystywanie danych i dzielenie się informacjami ze społeczeństwem, poprawę efektywności operacyjnej i dostarczeniu lepszych usług dla mieszkańców, pozwalając tym samym na poprawę warunków życia w mieście – twierdzi badacz.

Adam Greenfield w artykule „Investigating in social, spatial and environmental complexity of 21st century cities” twierdzi, że miasto przyszłości dzięki rozwojowi internetu, miniaturyzacji elektroniki i upowszechnieniu się takich technologii, jak np. RFID, to „wielofunkcyjny, efektywny robot”.

 

Smart city opiera się na 5 filarach:

• infrastruktura miejska budowana wokół techologii, innowacje,
• „zielone miasto” i incjatywy z tym związane,
• efektywna i funkcjonalna komunikacja miejska,
• konkretne i „przyszłościowe” plany rozwoju i poprawy życia w miastach,
• mieszkańcy korzystający z wszystkich benefitów „smart city” i ich dobrostan.

Słynny jest przykład nowatorskiej transformacji Paryża pod rządami Barona Haussmana – miasto nienadążające za XIX-wiecznym rozwojem konsumpcji i produkcji wymagało drastycznych zmian. Proces rozpoczął się od konstrukcji nowego systemu drogowego, który pozwolił na poprawę komunikacji. Dziś problemy komunikacyjne w miastach są jednym z kluczowych punktów zainteresowania smart city ze względu na oczekiwania dotyczące upłynnienia przepływów ludzi, pojazdów i towarów w mieście oraz redukcji emisji dwutlenku węgla.

– Idea Smart City nie może być wdrażana w oderwaniu od kwestii adaptacji i przeciwdziałaniu zmianom klimatu. Miasta przyszłości będą „organizmami” niskoemisyjnymi, co każe zupełnie inaczej myśleć o wykorzystywaniu zasobów i w konsekwencji sposobach świadczenia usług publicznych: transport, ciepłownictwo i energetyka. Kluczowym obszarem wdrażania inteligentnych rozwiązań jest nie tylko produkcja/dystrybucji/magazynowania energii, ale przede wszystkim jej poszanowanie. Tu należy to rozumieć szerzej niż tylko ograniczenie spalania węglowodorów energetycznych. Ważne jest myślenie o cyklu życia wszystkich produktów, z których korzystamy. Bardzo obiecująca wydaje się w tym kontekście idea współdzielenia. Posiadanie auta, hulajnogi czy nawet pralki na własność przez każdego mieszkańca jest po prostu środowiskowo nieracjonalne. Technologie cyfrowe pozwalają zorganizować to wspólne korzystanie w sposób, który wcześniej nie był możliwy z powodów kulturowych (niskie zaufanie, brak poszanowania własności wspólnej itp.) – mówi dr Wit Hubert.

 

Nowa wizja Paryża stworzona przez Le Corbusiera wymagała pozbycia się tego, co stare – apelował on, żeby zburzyć Paryż, a miasto stworzyć na nowo. – Centrum miasta wymaga zabiegu chirurgicznego –  trzeba użyć noża – pisał. Dziś nie potrzebujemy już tak radykalnych działań, chociaż są miasta, gdzie całe dzielnice ulegają szokującym metamorfozom, istnieją też miejsca tworzone całkowicie od nowa. Przykładem jest NEOM „Nowa Przyszłość” – futurystyczne megamiasto stworzone przez Arabię Saudyjską. Projekt wart 500 bilonów dolarów obejmuje teren 26 tys. km² i ma integrować wszelkie dostępne rozwiązania smart city. Wszystkie usługi, szkoły, kliniki będą dostępne dla każdego mieszkańca w ramach pięciominutowego spaceru, a ultraszybki transport oparty zostanie na pojazdach autonomicznych oraz hiperpołączeniach między dzielnicami, a to wszystko oparte na czystej energii.

Arabia Saudyjska wdraża także koncepcję OXAGON – niezależnego hubu-miasta, który „zredefiniuje podejście do rozwoju miast, przemysłu i produktów przyszłości”, opartego na najnowszych osiągnięciach przemysłu 4.0 i ekonomii cyrkularnej. Projekt ten zakłada również zgromadzenie ekspertów światowej klasy, którzy będą tworzyć innowacyjne rozwiązania nowej generacji z dziedziny mobilności, energetyki, żywienia, infrastruktury i zdrowotności. OXAGON wykorzystuje także intersujące pomysły dotyczące zielonej energii poprzez połączenie farm solarnych i wiatrowych. W planie jest również fabryka produkcji wodoru – łączenie odsalanej wody i produkowanie elektryczności z „zielnej energii”.

Nowo wybudowane miasto Songdo w Południowej Korei oparte zostało na automatyce i naszpikowane sensorami – wdrożono tam zintegrowany system kontroli klimatycznej wody oraz elektryczności. Infrastruktura informatyczna pozwala tam także na bieżące śledzenie ruchu ludzi i pojazdów, a także nadzorowanie poziomu zanieczyszczeń. W Sangdo zamiast śmieciarek wdrożono też zsypy bezpośrednio połączone z sortowniami śmieci. W tym samym czasie w Europie pojawiają się chociażby inicjatywy związane z open data (Manchester, Bristol), które umożliwią dostęp do wszystkich danych dotyczących miasta – parkingów, planowania przestrzennego, służb cywilnych.

Smart City Index 2021 wskazał listę najbardziej rozwiniętych przestrzeni miejskich, bazując na takich danych, jak integracja technologii, przywództwo i zaawansowanie myślenia o „przyszłościowych” projektach, a także poziom komfortu życia mieszkańców. Bezapelacyjnym liderem rankingu jest Singapur. Bazując na koncepcji „smart nation”, tamtejszy rząd ogłosił w roku 2020 infrastrukturalny i transportowy plan inwestycyjny w wysokości blisko 40 mln euro, który będzie realizowany w ciągu następnych 10 lat. Koncepcja obejmuje partnerstwo naukowców, organizacji publicznych, biznesu i społeczności w celu wykreowania przestrzeni „smart”. Miasto do 2025 r. ma osiągnąć status „wolnego od transportu” dzięki nowoczesnym rozwiązaniom komunikacyjnym, innowacjom oraz digitalizacji. Dodatkowo przewiduje się, że do roku 2030 aż 80% mieszkańców będzie mieszkać w odległości 10 minut od stacji metra.

Podstawą tych działań jest projekt V2X, czyli vehicle to everything. Koncepcja ta obejmuje działania takie jak transport z samochodu do samochodu (vehicle to vehicle) czy transport z samochodu do infrastruktury (vehicle to infrastructure), komunikację samochodu z samochodem czy komunikację pomiędzy światłami na skrzyżowaniach, co poprawia bezpieczeństwo i tempo ruchu w mieście oraz bardzo ułatwia komunikację użytkownikom ruchu. Jednym z elementów wspomnianego systemu jest np. alert przejazdu samochodów straży czy karetek pogotowia – kiedy informacja pojawia się w urządzeniach włączonych do sieci, wskazana trasa ma zostać całkowicie oczyszczona, aby była przejezdna. Bardzo interesujący jest również projekt „miejskiego autobusu na żądanie” – mieszkańcy będą mogli za pomocą swoich smartfonów wywołać lub zażądać zatrzymania się  autonomicznego środka transportu na zdefiniowanej wcześniej trasie.

W obrębie omawianego smart city znajdują się również takie projekty, jak wielokierunkowy tor powietrzny dla dronów przenoszących przesyłki i pocztę, projekt automatycznych chodników dla osób starszych czy wdrożenie autonomicznych wózków inwalidzkich.

W rankingu Smart City Index corocznie na czołowych miejscach utrzymują się stolice państw skandynawskich. Kopenhaga już w roku 2017 została uznana za „najbardziej zielone miasto świata” przez stowarzyszenie C40 zrzeszające burmistrzów największych miast na świecie. Strategia miasta opiera się na adaptacji przestrzeni miejskich, bazowaniu na energii odnawialnej i „zielonej” mobilności. Władze stawiają sobie za cel neutralizację zanieczyszczeń w 100 %  do roku 2025. Miasto to jest żyjącym, pełnym energii organizmem, gdzie liczba rowerów jest dwukrotnie wyższa niż samochodów, a dla 62 % mieszkańców rower stanowi podstawowy środek transportu do pracy. Kopenhaga, jak szczycą się  włodarze miasta, „tworzy atmosferę kultywującą komfort, zadowolenie, inkluzywność i dobrostan”.

1. OPPD (Singapur) – digitalna platforma stworzona dla Punggol Digital District pozwala na gromadzenie danych z całego rejonu w oparciu o sieć sensorów zawierających informacje z budynków (windy, oświetlenie, liczba mieszkańców) i danych środowiskowych (temperatura, opady itd.). Dane te pozwolą na lepsze zarządzanie zasobami w czasie realnym (np. zużyciem energii – oszczędności szacuje się na 40%)  i  szybką reakcję na potencjalne problemy miasta.
2. CODEX, czyli Core Operations Environment an eXchange (Singapur) – platforma digital łącząca organizacje społeczne, rządowe i sektor prywatny w celu rozwoju usług usprawniających funkcjonowanie miasta.
3. Centrum Operacyjne (Rio de Janeiro) – wysokiej klasy panel kontrolny monitorujący ruch w całym mieście 24 godziny na dobę. Jego funkcjonalności to również m.in. przewidywanie pogody w czasie realnym, modelowanie reakcji na powodzie i inne sytuacje katastroficzne.
4. Eco Boards (Tengah) – digitalne tablice informacyjne dające mieszkańcom dostęp do informacji na temat zużycia energii i wody na poszczególnych obszarach miasta i zachęcające do „przyjaznego konkurowania dzielnic” w celu osiągania jeszcze lepszych efektów.
5. SCA, czyli Smart Cities Accelerator – system inteligentnej kontroli energii w celu redukcji emisji CO₂, łączący elementy całego łańcucha wartości (od produkcji energii, dystrybucji i magazynowania w budynkach do efektywnej, elastycznej konsumpcji).

Przed polskimi miastami jeszcze daleka droga. Wiele z nich boryka się z codziennymi problemami rewitalizacji, „debetonizacji” czy inwestycjami infrastrukturalnymi. W rankingu IESE Cities in Motion Index za 2020 na odległych pozycjach znalazły się tylko dwa polskie miasta: Warszawa i Wrocław. Istniejące rozwiązania, którymi się szczycą, to przede wszystkim zintegrowany transport miejski, pojawienie się e-serwisów miejskich, oświetlenia ledowe, aplikacje umożliwiające wnoszenie opłat za miejskie parkingi, „eUrząd”, Inteligentny System Monitoringu.

Rozwiązania smart stosowane w polskich miastach to np. „inteligentne liczniki wody” (port w Gdańsku), „inteligentne liczniki ciepła” (Koszalin), system zarządzania gospodarką odpadami komunalnymi (Wałbrzych), system „inteligentnego parkowania” (Jelenia Góra), „parkingi hybrydowe (Gdańsk), inteligentne sterowania oświetleniem miejskim (Duszniki).

Osoby zajmujące się szeroko pojętą logistyką powinny z uwagą przyglądać się ewolucji koncepcji smart city. Rozwój przestrzeni miejskich w duchu omawianej idei drastycznie zredefiniuje możliwości kształtowania przepływu i dystrybucji towarów. Idea smart city coraz silniej będzie także łączona z takimi konceptami, jak city logistics czy „zielona logistyka”, tworząc nowy paradygmat myślenia o łańcuchach dostaw.