Ju? niebawem, nasz kraj czeka spora zmiana w my?leniu o planowaniu i budowie naszych miast. Jej kierunek wyznaczy idea smart city. Inteligentne miasta b?d? dzia?a? efektywniej, optymalizuj?c jako?? us?ug zarówno dla mieszka?ców, jak i znajduj?cych si? w ich zasi?gu przedsi?biorstw. R?cznie zarz?dzane zasoby miejskie przestaj? spe?nia? wymagania – ka?dy z nas mo?e to obserwowa? w postaci korków, przepe?nionej i cz?sto spó?nionej komunikacji miejskiej czy cho?by nieefektywnego wykorzystywania energii elektrycznej dzi? cz?sto marnowanej cho?by na o?wietlanie ulic, którymi nikt nie chodzi.
Wraz z rozwojem sztucznej inteligencji i Internetu rzeczy nast?pi?o rozpowszechnienie us?ug przetwarzaj?cych informacje w ramach cloud computingu. Jednak moc obliczeniowa chmur danych nie jest wystarczaj?ca, aby w czasie rzeczywistym analizowa? wszystkie materia?y z sieci. Z pomoc? przyjdzie nowe rozwi?zanie – brzegowe przetwarzanie informacji.
Inteligentne miasto – co to oznacza?
Wed?ug szacunków Organizacji Narodów Zjednoczonych w 2030 r. ponad 60 proc., a w 2050 r. a? dwie trzecie ludzko?ci b?dzie mieszka? w miastach. Ju? dzisiaj ?ycie w du?ych aglomeracjach bywa trudne. Korki, zanieczyszczenia, ha?as, to tylko niewielka cz??? codziennych problemów ich mieszka?ców. Alternatyw? jest spokojne ?ycie na przedmie?ciach, które bywa jednak uci??liwe poprzez codzienne d?ugie dojazdy do pracy oraz brak wystarczaj?cej infrastruktury, takiej jak ??obki, przychodnie czy transport publiczny. Wiele wskazuje na to, ?e od kilku lat stajemy si? ?wiadkami powoli wprowadzanych zmian w podej?ciu do planowania, aby poprawi? jako?? ?ycia w mie?cie. Rozwi?zaniem maj? by? smart cities. Inteligentne miasta, to koncepcja urbanistyczna, która zak?ada rozwój obszarów miejskich w oparciu o technologie informatyczne i komunikacyjne. Dzi?ki wprowadzeniu nowoczesnych rozwi?za? cyfrowych przestrze? miejska ju? niebawem mo?e sta? si? przyjazna dla mieszka?ców, przedsi?biorców i turystów.
Rozwi?zania smart – gdzie mo?na je spotka??
Miasta ci?gle ulegaj? przeobra?eniom. Urbani?ci od lat zastanawiaj? si?, jak nowe technologie mog? poprawi? ?ycie mieszka?ców coraz wi?kszych, bardziej zat?oczonych i zanieczyszczonych miast – pojawi?a si? koncepcja smart city. Dzi?ki zastosowaniu rozwi?za? informatyczno – komunikacyjnych inteligentne miasta efektywniej wykorzystuj? zasoby oraz poprawiaj? jako?? ?ycia mieszka?ców. Ju? dzisiaj mieszka?cy wielu miast mog? korzysta? z rozwi?za? smart. Znaczna liczba osób do tego stopnia si? do nich przyzwyczai?o, ?e uwa?a je za codzienno?? – np. tablice informacyjne na przystankach, które na bie??co aktualizuj? rozk?ad jazdy. Kolejnym takim przyk?adem s? inteligentne przej?cia dla pieszych, które poprawiaj? bezpiecze?stwo, a tak?e aplikacje umo?liwiaj?ce ?ledzenie ruchu w mie?cie i zaplanowanie trasy przejazdu. Na ?wiecie ju? od lat istniej? miasta, które w du?ym stopniu wykorzystuj? technologie smart, aby u?atwi? i zmodernizowa? ?ycie mieszka?ców, a tak?e codzienne dzia?ania przedsi?biorstw oraz w?adz. W Wiedniu zast?piono tradycyjne autobusy elektrycznymi, które wykorzystuj? energi? g?ównie z odnawialnych ?róde?, a dla pasa?erów stworzona zosta?a aplikacja pozwalaj?ca na bie??co ?ledzi? ruch drogowy. W Londynie system SCOOT kontroluje dzia?anie ?wiate? na skrzy?owaniach, a w Madrycie powsta?a platforma, której zadaniem jest u?atwienie zarz?dzania us?ugami miejskimi, jak wywóz ?mieci, recykling czy organizacja terenów zielonych. To tylko kilka przyk?adów realizacji koncepcji smart city na ?wiecie. Ale równie? w Polsce pojawia si? coraz wi?cej takich rozwi?za?. Nale?? do nich system ITS wykorzystywany we Wroc?awiu, który za pomoc? kamer, czujników oraz tablic informacyjnych wspiera sterowanie ruchem w mie?cie czy inteligentny system o?wietlenia ulicznego w Lublinie. Latarnie redukuj? moc o?wietlenia, gdy nie wykrywaj? ruchu i zwi?kszaj? strumie? ?wiat?a, gdy zbli?a si? pieszy, rowerzysta czy samochód.
– Wraz ze wzrostem g?sto?ci zaludnienia miasta staj? przed trudnymi wyzwaniami infrastrukturalnymi, jak zagro?enia bezpiecze?stwa czy zarz?dzanie t?umem i ruchem drogowym. Wi?kszo?? problemów mo?na rozwi?za? za pomoc? technologii inteligentnych miast oraz zwi?kszonej automatyzacji. Smart city zale?y od kluczowych technologii – 5G i architektury edge computing, czyli przetwarzania brzegowego. Dzi?ki przesuni?ciu mocy obliczeniowej bli?ej ?ród?a przetwarzanie ,,na kraw?dzi” i 5G umo?liwiaj? czujnikom Internetu rzeczy (IoT) szybsz? analiz? danych i natychmiastowe reakcje – mówi Adam Wojtkowski, General Manager CEE w Red Hat.
Edge computing, czyli przetwarzanie brzegowe
Przetwarzanie brzegowe powoli przejmuje stery w ?rodowisku IT. Wed?ug raportu opublikowanego przez firm? Gartner do 2025 roku a? 75% danych generowanych przez przedsi?biorstwa b?d? tworzone i analizowane poza scentralizowanym miejscem przetwarzania danych, w tym równie? poza chmur?. Czym tak naprawd? jest ta dynamicznie zyskuj?ca na popularno?ci technika Internetu rzeczy? Przetwarzanie brzegowe pomaga rozwi?zywa? problemy zwi?zane z opó?nieniami i nieefektywno?ci? podczas przesy?ania danych mi?dzy milionami po??czonych urz?dze? a chmur?. Jej g?ówn? ide? jest zarz?dzanie zasobami w momencie ich generowania zamiast przesy?aniu ich do scentralizowanego punktu, w którym do tej pory przetwarzane by?y w tradycyjny sposób. Jednym z kluczowych powodów rozwijania tego modelu infrastruktury jest analizowanie i transmitowanie danych, ale coraz cz??ciej równie? analiza oraz autonomiczne przenoszenie procesów podejmowania decyzji w oparciu o algorytmy uczenia maszynowego. Dodatkowo, rozwi?zanie oparte na przetwarzaniu brzegowym, pozwala efektywnie pracowa? na zasobach przy gorszej ??czno?ci, daj?c jednocze?nie doskonalsze mo?liwo?ci chronienia prywatno?ci i zarz?dzania zbiorami informacji. Przyk?adem takiego rozwi?zania mo?e by? miejski autobus wyposa?ony w odpowiednie systemy informatyczne. Dzi?ki temu sygnalizacja ?wietlna wykrywa zbli?aj?cy si? pojazd i mo?e odpowiednio przygotowa? wymagane ?wiat?o. Nie musi jednocze?nie odwo?ywa? si? do miejskiego centrum przetwarzania danych, a ca?o?? niezb?dnych operacji zostanie wykonana lokalnie. Sygnalizacja mo?e zatem wzi?? pod uwag? czy autobus jedzie o czasie lub czy jest opó?niony, mo?e przeanalizowa? sytuacj? drogow? na s?siednich ulicach oraz nat??enie ruchu i na tej podstawie zdecydowa? czy konieczne jest przydzielenie temu konkretnemu pojazdowi pierwsze?stwa przejazdu przez skrzy?owanie.
Dlaczego przetwarzanie brzegowe staje si? tak popularne?
G?ównym impulsem do wdro?enia Edge computingu s? ogromne ilo?ci danych generowanych m.in. w ?rodowisku IoT, gdzie analityka s?u?y do optymalizacji wydajno?ci. Szacuje si?, ?e w 2020 roku, na ca?ym ?wiecie by?o zainstalowanych a? 31 mld urz?dze? IoT, a co sekund? do sieci pod??czane s? dodatkowe 1271. Wszystkie te informacje sp?ywaj?ce do chmury spowalniaj? pr?dko??, z jak? jeste?my w stanie je gromadzi? oraz przetwarza?. Technologia cloud jest jednym z optymalniejszych rozwi?za? dzisiejszych czasów, ale nie sprawdzi si? w sytuacji, gdy potrzebne jest uzyskanie danych w czasie rzeczywistym.
Obecnie przetwarzanie brzegowe stosuje si? w prawie ka?dej bran?y na ?wiecie, aby w znacznie mniejszym stopniu bazowa? na chmurze i analizie pr?dko?ci. Jednymi z popularniejszych przyk?adów zastosowania powy?szego modelu infrastruktury s? systemy telekomunikacyjne wp?ywaj?ce na popraw? jako?ci transmisji danych, bran?a us?ug finansowych w obszarze poprawy dzia?ania algorytmów informuj?cych o decyzjach konsumentów, a? w ko?cu zarz?dy miast. Przysz?o?? inteligentnych miast to szansa na zmniejszenie przest?pczo?ci, unikni?cie zagro?e? pogodowych czy popraw? warunków na drogach.
– Takie systemy mog? tak?e wymiernie wp?yn?? na zmniejszenie kosztów dzia?ania miast. Tutaj przyk?adem mog? by? wspomniane wcze?niej systemy miejskiego o?wietlenia. W miejscach, gdzie stopniowo maleje, a w pewnych godzinach wr?cz zanika ruch samochodowy i pieszy latarnie mog? si? komunikowa? ze sob?. Przy pustych drogach i chodnikach mog? zosta? wygaszane lub ?wieci? z minimaln? moc?, jednak wykrycie pieszego czy informacja przes?ana z pobliskiego skrzy?owania o nadje?d?aj?cym poje?dzie natychmiast zmieni ich tryb pracy. Podobnie mo?e wygl?da? zarz?dzanie gospodark? odpadami. Dzi? ?mieci odbierane s? w okre?lone dni tygodnia niezale?nie od tego czy w pojemniku znajduje si? jeden worek, czy jest on wype?niony po brzegi. Technologie oparte o Open Source takie jak np. Red Hat Open Shift s? w stanie stworzy? system, w którym codzienna trasa pojazdów oczyszczania jest tak zaplanowana i zoptymalizowana, aby pojazd pokona? jak najkrótsz? tras? odwiedzaj?c jedynie te miejsca, które tego naprawd? wymagaj? – dodaje Adam Wojtkowski, General Manager CEE w Red Hat.
Równie ciekaw? mo?liwo?ci? miast przysz?o?ci jest poprawa ich bezpiecze?stwa. Ju? dzi? algorytmy s? w stanie rozpoznawa? zachowania, nosz?ce znamiona przest?pstwa i bez problemu – na podstawie obrazów z kamer – rozró?ni? np. wandala niszcz?cego elewacj? budynku farb? w spray, od osoby która myje okna tej elewacji. Podobnie systemy ?atwo wy?api? wypadki samochodowe czy awarie np. sieci wodoci?gowej kieruj?c w takie miejsca odpowiednie s?u?by, zanim te dostan? oficjalne zg?oszenie od mieszka?ców.
S?uszne obawy o prywatno??
Wiele elementów inteligentnych miast opiera si? na autonomicznych czujnikach internetu rzeczy (IoT), jednak nie da si? zbudowa? wydajnego systemu bez rozbudowanego systemu miejskiego monitoringu. To mo?e rodzi? s?uszne obawy o prywatno?? mieszka?ców i ich nieustanne ?ledzenie. Miasta musz? bardzo pilnowa?, aby nie przekroczy? granicy pomi?dzy zapewnieniem wygody i bezpiecze?stwa, a inwigilowaniem swoich obywateli. Poczucie bycia kontrolowanym zrodzi bowiem opór i niech?? do nawet najlepszych rozwi?za?. Wymaga to dwojakiego podej?cia. Po pierwsze odpowiedniego oprogramowania, które jest w stanie spe?ni? wysokie wymogi dotycz?ce prywatno?ci, odpowiednich poziomów dost?pu dla obs?uguj?cych go pracowników, czy wreszcie zgodno?ci z wymogami prawa. Oprogramowanie wykorzystywane przez miasta musi by? tak?e bardzo dobrze zabezpieczone przed nieuprawnionym dost?pem z zewn?trz czyli prób? zarówno przej?cia danych, jaki kontroli nad dzia?aniem ca?ego systemu. Po drugie konieczne stanie si? silniejsze uregulowanie w?a?nie zapisów prawa, które dotycz? naszego wizerunku czy aktywno?ci w przestrzeni miejskiej. Bez takiego podej?cia mieszka?cy mog? sprzeciwia? si? zmianom, które w ich odczuciu odbieraj? im wolno?? i prywatno??.
Technologia smart city – przysz?o?? dla miast
Inteligentne miasta to koncepcja, która zak?ada zrównowa?ony rozwój terenów zurbanizowanych przy wykorzystaniu nowoczesnych technologii informatycznych i komunikacyjnych. Sztuczna inteligencja oraz przetwarzanie brzegowe pozwol? w znacznym stopniu analizowa? ogromne ilo?ci danych. Kluczow? kwesti? jest znaczne zautomatyzowanie procesów decyzyjnych. Dzi?ki przetwarzaniu ,,na kraw?dzi” oraz dynamicznemu rozwojowi IoT jeste?my w stanie zbiera? i analizowa? informacje na bie??co. Jednak jak przy ka?dej zmianie ?rodowiskowej g?ówn? rol? odgrywa spo?ecze?stwo – czy zaufa projektom smart city i czy za 10-15 lat b?dziemy funkcjonowali w pe?ni inteligentnych miastach, które b?d? poprawia? jako?? naszego ?ycia.
