Smart City czyli Inteligentne Miasto oznacza obszar miejski, w którym technologie i gromadzenie danych mają poprawić jakość życia jego mieszkańców. Koncepcja smart cities ma na celu zwiększenie jakości życia mieszkańców dzięki zastosowaniu technologii informacyjnych i komunikacyjnych. Te technologie mogą mieć bardzo różny kształt i zastosowania, jednak głównie opierają się na pojęciach takich jak IoT (Internet Rzeczy) oraz ICT (Technologie Informacyjne i Komunikacyjne).
Skąd potrzeba inteligentnego miasta?
W dzisiejszych czasach coraz bardziej polegamy na danych z naszego otoczenia zbieranych przez urządzenia połączone z internetem. Dzięki temu, że otrzymujemy te dane możemy szybciej reagować na sytuacje kryzysowe, efektywniej zarządzać zużyciem mediów oraz automatyzować procesy, w których wcześniej potrzebowaliśmy wykorzystywać człowieka.
Spółki miejskie również od wielu lat już usprawniają różne procesy przy wykorzystaniu nowoczesnych technologii. Koncepcja smart cities możliwa jest do odnalezienia w takich miejscach jak spółki wodno-kanalizacyjne, zakłady oczyszczania miasta, zarządcy dróg itp. Większość inwestycji Smart City w tych obszarach ma na celu usprawnienie dostępu do danych na temat zużycia mediów dla użytkowników, usprawnienie procesów logistycznych oraz usprawnienie wcześniej czasochłonnych czynności.
Usprawnienia w tym obszarze są więc głównie dyktowane faktyczną oszczędnością dla miasta oraz możliwościami poprawienia funkcjonowania jego mieszkańców.
Definicja i cechy inteligentnego miasta
Inteligentne miasto to nowoczesna metropolia, która wykorzystuje zaawansowane technologie informacyjne i komunikacyjne, aby podnieść jakość życia swoich mieszkańców. Kluczowe cechy inteligentnego miasta obejmują efektywne zarządzanie miastem, zrównoważony rozwój oraz wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Dzięki inteligentnym systemom transportu i zaawansowanej infrastrukturze miejskiej, mieszkańcy mają łatwiejszy dostęp do usług publicznych, co przekłada się na wygodniejsze i bardziej ekologiczne życie. Inteligentne miasto to także miejsce, gdzie dane są analizowane w czasie rzeczywistym, co pozwala na szybsze reagowanie na potrzeby mieszkańców i lepsze zarządzanie zasobami.
Przykłady inteligentnych miast na świecie
Na całym świecie istnieje wiele przykładów miast, które z powodzeniem wdrożyły koncepcję inteligentnego miasta. Singapur jest liderem w wykorzystaniu technologii do zarządzania miastem, oferując mieszkańcom zaawansowane systemy transportu i monitoringu. Barcelona zainwestowała w inteligentne oświetlenie uliczne i systemy zarządzania odpadami, co znacząco poprawiło jakość życia mieszkańców. Kopenhaga stawia na zrównoważony rozwój i odnawialne źródła energii, co czyni ją jednym z najbardziej ekologicznych miast na świecie. W Polsce, Wrocław wyróżnia się innowacyjnymi rozwiązaniami w zakresie transportu publicznego i zarządzania ruchem. Te miasta pokazują, jak nowe technologie mogą przekształcić miejskie życie, czyniąc je bardziej efektywnym i przyjaznym dla mieszkańców.
Infrastruktura miejska w inteligentnym mieście
Infrastruktura miejska w inteligentnym mieście to kluczowy element, który umożliwia sprawne funkcjonowanie metropolii. Obejmuje ona zaawansowane sieci transportowe, systemy zarządzania ruchem, inteligentne oświetlenie uliczne oraz systemy monitoringu. Dzięki nowoczesnym technologiom, takim jak IoT i analiza danych, miasta mogą lepiej zarządzać swoją infrastrukturą, co przekłada się na większe bezpieczeństwo i komfort mieszkańców. Na przykład, inteligentne systemy zarządzania ruchem mogą redukować korki i poprawiać płynność ruchu, a inteligentne oświetlenie uliczne może dostosowywać się do warunków pogodowych i natężenia ruchu, co zwiększa efektywność energetyczną.
Odnawialne źródła energii w inteligentnym mieście
Odnawialne źródła energii odgrywają kluczową rolę w inteligentnym mieście, przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju i poprawy jakości powietrza. Energia słoneczna, wiatrowa i hydroenergia to główne źródła, które są wykorzystywane do zasilania miejskiej infrastruktury. Dzięki nim, inteligentne miasto może znacząco redukować emisję gazów cieplarnianych, co ma pozytywny wpływ na zdrowie mieszkańców i środowisko. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii jest również ekonomicznie opłacalne, ponieważ pozwala na obniżenie kosztów związanych z energią elektryczną i ogrzewaniem.
Inteligentny transport w inteligentnym mieście
Inteligentny transport to jeden z filarów inteligentnego miasta, który znacząco wpływa na jakość życia mieszkańców. Obejmuje on zaawansowane systemy transportu publicznego, takie jak autobusy i tramwaje, które są zarządzane w sposób efektywny i ekologiczny. Nowoczesne technologie, takie jak systemy zarządzania ruchem i monitoringu, pozwalają na optymalizację tras i redukcję korków, co przekłada się na szybsze i bardziej komfortowe podróże. Inteligentne miasto inwestuje również w infrastrukturę dla rowerzystów i pieszych, promując zrównoważony transport i zdrowy tryb życia. Dzięki temu, mieszkańcy mogą cieszyć się lepszą jakością powietrza i mniejszym hałasem w mieście.
Technologie wykorzystywane we wdrożeniach Smart City
Powstał szereg technologii które umożliwiają funkcjonowanie inteligentnego miasta. Głównymi przeszkodami jakie trzeba zazwyczaj pokonać są: ograniczenie do minimum potrzeb konserwacji urządzeń rozsianych po całym obszarze miejskim, często wiele kilometrów od siebie oraz zapewnienie komunikacji tych urządzeń ze sobą.
GSM – Technologie komórkowe
Dzięki wykorzystaniu infrastruktury telekomunikacyjnej we wdrożeniach Smart City możemy spodziewać się ogromnych zasięgów – sieć telekomunikacyjna powinna bowiem dziś obejmować całe obszary miejskie. Jest to doskonałe rozwiązanie chociażby do budowy systemów monitoringu miejskiego. Problemem który może się natomiast pojawić jest wysokie zużycie energii poprzez urządzenia korzystające z technologii komórkowych. Najczęściej muszą być one podłączone do sieci lub posiadać zasilanie z panelu słonecznego.
Tym samym nie sprawdzi się to rozwiązanie w momentach, kiedy chcemy przekazywać niewielkie pakiety danych, natomiast zależy nam na długim okresie pracy na baterii urządzenia. Kolejnym minusem mogą być również wysokie koszty użytkowania infrastruktury w czasie. Każde urządzenie potrzebuje bowiem karty SIM aby mogło łączyć się do sieci, a taryfy operatorów komórkowych mogą osiągać spore sumy zwłaszcza w wypadku liczby urządzeń liczonej w tysiącach, które często są potrzebne do wdrożeń na całe miasto.
NB-IoT i LTE-CAT M
Alternatywami dla 4/5G oraz LTE technologiami opierającymi się o infrastrukturę operatorów komórkowych są sieci LPWAN (Low Power Wide Area Network), czyli takie, które służą do przekazywania niewielkich pakietów danych na duże odległości, jednak nie powodując dużego poboru energii urządzenia. Dzięki temu sprzęty korzystające z nich będą w stanie wytrzymać funkcjonowanie w odległych lokalizacjach przez wiele lat na tych samych, wymiennych bateriach.
Często są to urządzenia zbierające dane chociażby o przepływie wody w rurach, regulujące pracę oświetlenia miejskiego, sprawdzające parametry powietrza w mieście itp.
Plusami tych rozwiązań jest to, że komunikacja następuje na zamkniętym paśmie, gdzie nie znajduje się dużo zanieczyszczeń sygnału oraz że istnieje już gotowa infrastruktura nadawcza operatorów telefonii komórkowej, którą można wykorzystać do połączenia urządzeń.
Minusem natomiast mogą być ponownie potencjalnie wysokie taryfy operatorów komórkowych, ponieważ w każdym urządzeniu musi znajdować się karta SIM pozwalająca na połączenie urządzenia.
LoRaWAN
Następną technologią idealnie nadającą się do komunikowania różnych systemów Smart City jest intensywnie rozwijający się protokół komunikacji bezprzewodowej: LoRaWAN. Technologia ta operuje na otwartej częstotliwości, co pozwala na podłączanie urządzeń bez potrzeby instalacji kart Sim operatorów komórkowych.
Można samemu postawić infrastrukturę nadawczą do takiej sieci i podłączać dowolne urządzenia komunikujące się w tym standardzie albo skorzystać z abonamentu jednego z operatorów sieci LoRaWAN działających na terytorium naszego kraju. Zużycie baterii jest niewielkie i pozwala na wiele lat pracy bez potrzeby wymiany baterii. Natomiast jak to w sieciach LPWAN, dysponujemy bardzo niewielkimi możliwościami ilości przesyłania danych.
Problemem może okazać się że jest to protokół otwarty, na częstotliwości wykorzystywanej przez wiele podmiotów w środowisku miejskim, często pełen zakłóceń. Powstają już jednak rozwiązania, które realnie wpływają na filtrowanie sygnałów. Wszystko jednak zależy od miejsca instalacji infrastruktury i urządzeń końcowych.
Oferta Stovaris dla inteligentnych miast
W Stovaris prowadzimy dystrybucję i doradztwo sprzętowe w zakresie sprzętu i narzędzi softwareowych pozwalających na wdrożenia inteligentnych rozwiązań w środowisku miejskim. Od pomiarów stanu zajętości miejsc parkingowych i warunków środowiskowych takich jak jakość powietrza, wiatr, poziom opadów itp. po dostarczanie routerów pozwalających na obsługę automatów biletowych, systemów CCTV oraz wiele więcej.
Nasze rozwiązania można poznać sprawdzając nasze wpisy w rozwiązaniach oraz na dedykowanej IoT witrynie Vispena. Zachęcamy również do kontaktu z naszymi specjalistami w celu doboru odpowiedniego rozwiązania pod konkretne zastosowanie.
Więcej o naszych rozwiązaniach IoT przeczytasz tutaj.