Pametni gradovi u 21. stoljeću

Pametni gradovi se mogu definirati kao urbana područja koja koriste različite vrste elektroničkih senzora za prikupljanje podataka kako bi se osigurale informacije za upravljanje imovinom i resursima, dok ne mora nužno biti grupacija pametnih domova. Podaci se mogu skupljati na različite načine – od građana, njihovih uređaja, gradskih uređaja te drugih poslovnih prijemnika. Ti se podaci potom obrađuju i analiziraju te se prati i upravlja prometnim i transportnim sustavima, elektranama, vodoopskrbom, policijom, informacijskim sustavima, školama, knjižnicama, bolnicama te mnogim drugim ustanovama.

Temelj pametnih gradova je takozvani Internet stvari (eng. Internet of things, IoT). Internet stvari je sustav međusobno povezanih uređaja, mehaničkih i digitalnih strojeva s jedinstvenim identifikatorima i njihovom mogućnosti za transfer podataka kroz mrežu bez potrebe za ljudskom interakcijom. Koncept pametnog grada integrira informacijsku i komunikacijsku tehnologiju (eng. information and communication technology, ICT) te razne fizičke uređaje spojene na IoT kako bi optimizirao efikasnost gradskih operacija i usluga. Na taj način bi se ICT koristio kako bi se podigla kvaliteta i interaktivnost gradskih usluga, smanjio trošak i potrošnja resursa te bi se olakšala komunikacija između građana i gradske uprave.

Interes za pametne gradove potaknule su neke velike društvene i globalne promjene. Tehnološki napredak, ekonomske i ekološke promjene, klimatske promjene, online prodaja, rast urbanog stanovništva pa čak i koronavirus su samo neke od tih promjena koje potiču razvoj pametnih gradova.

pametni grad

Osim svega navedenog, koncept pametnog grada seže i dalje. Pametni gradovi bi potaknuli građane da budu aktivniji članovi društva, davanjem povratnih informacija o raznim uslugama koje su primili, stanjem cesta, izgledom okoliša ili volontiranjem za socijalne aktivnosti. Danas su pametni gradovi još uvijek rijetkost, što ih čini atraktivnim lokacijama za život, zaposlenje i turizam.

Neki od ključnih aspekata za razvoj pametnih gradova su sljedeći:

  • Moderna digitalna infrastruktura, kombinirana sa sigurnim, ali otvorenim pristupom prema javnim podacima koji bi bili omogućeni građanima kada ih trebaju
  • Inteligentna fizička infrastruktura (IoT)
  • Otvorenost za učenje od drugih te eksperimentiranje s novim pristupima poslovanju ili poslovnim modelima
  • Transparentnost rezultata i izvedbi gradske uprave kako bi ih građani mogli ocijeniti, ustanovu po ustanovu te kako bi tako došlo do napretka

Iz priloženog se vidi da je put do pametnih gradova još uvijek dug. Uz sve resurse koji se moraju uložiti i puno vremena potrebnog za napredak, pitanje je koliko je to isplativo? Zašto uopće trebamo pametne gradove u današnje vrijeme?

Trebamo ih upravo zato jer je urbanizacija proces koji ne staje. 54% svjetskog stanovništva živi u gradovima te se očekuje da taj broj naraste na 66% do 2050. godine. Ukoliko se u obzir uzme porast stanovništva, urbanizacija će dodati do 2.5 milijardi novih ljudi u gradove u sljedeća tri desetljeća. Doći će do prepopulacije gradova koja će dovesti do iscrpljivanja resursa, a sve veće socioekonomske razlike između građana mogu dovesti do problema u zajednici.  Savjesnom implementacijom pametni gradovi mogu biti najbolja investicija za rješavanje tih problema. Povećava povezanost građana na više razina te, kao što je već navedeno, između gradske administracije i populacije. Uz sve to, pametni gradovi su „ekološki osviješteni“ jer u teoriji koriste uređaje za praćenje čistoće zraka, uz ostale faktore važne za ljudsko zdravlje.

Koliko je pametan grad, jednom kad je izgrađen, uspješan, govori nekoliko faktora, od kojih su neki već spomenuti u tekstu. Osim zadovoljstva ljudi, njihove povezanosti, kvalitete stanova, trgovine i urbane infrastrukture, postoje još tri kvalitativna pokazatelja o stupnju razvijenosti pametnog grada:

  • Rasprostranjenost bežične povezanosti
  • Otvorenost podataka
  • Sigurnost

Bežična povezanost ne može biti jednaka u svim gradovima, jer ni svi gradovi nisu iste veličine. Mreža širokog područja male snage (eng. Low Power Wide Area Netowrk, LPWAN) je brzo rastuća tehnologija koja bi bila prikladna većini pametnih gradova. Specifična je po tome što upravo omogućava brzu komunikaciju u IoT-u, kao što su primjerice senzori i prijemnici. Takva tehnologija uključuje LoRa (eng. Low Range, dugi domet) tehnologije, Bluetooth i mnoge druge. Razvojem 5G tehnologije, koji je očekivan, bi pametni gradovi trebali biti podignuti u novu sferu te sve uobičajenija pojava u svijetu.

Povijesno gledajući, vlade, poduzeća i same individue su strogo čuvale svoje podatke te dijelili koliko su mogli malo s drugima. Briga o privatnosti te strah od probijanja sigurnosnih mjera su nadvladavale vrijednost širenja informacija. Usprkos tomu za uspjeh pametnog grada potrebno je omogućiti svim njegovim stanovnicima dijeljenje informacija i njihovo kombiniranje s kontekstom kako bi se donijele informirane odluke u stvarnom vremenu.

Kamere po gradu, pametne ceste te sigurnosno motrenje javnih mjesta može dodati još jedan sloj zaštite i sigurnosti građanima. U teoriji fantastično, u praksi se ipak javljaju problemi i sumnje. Mogućnost hakiranja i kibernetičkih napada, krađa podataka, nedostatak povjerenja prema izvorima informacija su samo neki od problema koji se javljaju. Odgovori na ta pitanja leže u fizičkim sefovima podataka te snažnim ID provjerama i jakom autentikacijom.

Postoje četiri glavna sigurnosna cilja:

  • Dostupnost – pouzdan pristup svim podacima u stvarnom vremenu. Ključno je dijeljenje, skupljanje i filtriranje informacija te sva sigurnosna rješenja ne smiju utjecati na dostupnost
  • Integritet – pametni gradovi ovise o pouzdanim i točnim podacima
  • Tajnost – neki prikupljeni i pohranjeni podaci mogu sadržavati osjetljive informacija o građanima. Potrebno je spriječiti neodobreni pristup tim informacijama
  • Odgovornost – korisnici sustava moraju biti odgovorni za svoje akcije. Njihove interakcije s osjetljivim sustavima moraju biti zapisane i povezane sa specifičnim korisnikom

 Neki veliki svjetski gradovi već su krenuli u proces postanka pametnim gradom.

New York je pokrenuo nekoliko inicijativa koje imaju svrhu razvoja pametnog dijela grada. Midtown in Motion, projekt njujorškog odjela za transport je pokrenuo sustav upravljanja koji je ubrzao putna vremena u centru New Yorka za 10%. LinkNYC daje besplatan i brzi Wi-Fi, telefonske pozive, punjače za mobitele te pristup gradskim uslugama, kartama i uputama. Taj projekt predstavlja jedinstvenu komunikacijsku mrežu (umjesto telefonskih govornica) između Bronxa, Brooklyna, Manhattana, Queensa i Staten Islanda. MyNCHA aplikacija i web stranica omogućavaju stanodavcima razne usluge online. Pokrenuta 2015., MyNYCHA podrazumijeva usluge kao što su plaćanje stanarine, dogovaranje popravaka, upozorenja na razne kvarove, pregled rasporeda inspekcija…

U Europi su, u području pametnih gradova, najistaknutiji Amsterdam i Kopenhagen. Amsterdam kao projekt pametnog grada je počeo 2009. godine s preko 170 projekata. Osim prometnih podataka koji se dijele u stvarnom vremenu, Amsterdam posjeduje i dostavne brodove (roboats) te plutajuće samo održivo selo koje spriječava prenapučenost samog grada. Kopenhagen u suradnji s američkim sveučilištem MIT razvija sustav za pametne bicikle, koji će svojim senzorima slati podatke u stvarnom vremenu administraciji i vozačima, od kojih su većina vezani za prometnu zakrčenost i čistoću zraka. Kako bi to još poboljšao, u suradnji s Googleom, grad je instalirao opremu za nadgledanje zraka u automobil za pregled ulica te tako proizvodi toplinsku kartu grada kako bi bicikliste i šetače obavijestio gdje je zrak najčišći te da bi se rute mogle planirati.

Hrvatska ima Nacionalnu razvojnu strategiju do 2030. godine, gdje veliki dio zauzima razvoj pametnih gradova. Iako još nije na razini svjetskih pametnih gradova, Hrvatska ide u dobrom smjeru, iako treba još više ulagati u unaprjeđenje infrastrukture i moderna tehnološka rješenja.

Zagreb Smart City je strategija za unaprijeđenje Zagreba, koja je usmjerena na učinkovitu, pametnu i transparentnu gradsku upravu, pametno upravljanje energijom, digitalnu infrastrukturu, upravljanje komunalnim uslugama te prema mnogim drugim parametrima koji definiraju pametni grad. Rijeka je 2007. uvela besplatni Wi-Fi na odabrane gradske lokacije, a dobili su i nagradu „Smart city“ za nadzor prometa dronom. Dubrovnik, kao najveće turističko središte, je predstavio neka rješenja za olakšanje života građanima i turistima. Grad uvodi sustav pametnog parkiranja – na sva parkirališta su postavljeni senzori te ljudi pomoću aplikacije mogu pronaći slobodno mjesto. Osim toga, postoji i aplikacija koja prati kretanje ljudi u staroj jezgri te predviđa gužve.

Osim velikih gradova, mali gradovi također sudjeluju u svojem napretku prema statusu pametnog grada. Vukovar ima maketu po kojoj bi se nadzirao promet, implementirali pametni semafori te palila javna rasvjeta kada padne mrak. Vrgorac ima aplikaciju koja povezuje lokalne poljoprivrednike i proizvođače direktno s kupcima. Bjelovar je digitalizirao javnu upravu, a Pula je digitalizirala vrtiće što omogućava lakši upis.

Jedan od najpoznatijih, ako ne i najpoznatiji, pametnih proizvoda koji je nastao u Hrvatskoj je sigurno pametna klupa, čiji je izumitelj uvršten na Forbesovu listu „30 under 30“ (30 perspektivnih poduzetnika ispod 30 godina). Klupa daje pristup Wi-Fiju, ima bežični punjač za mobitel i 2 USB priključka, a prostor oko sebe osvijetljava LED rasvjetom.

Osim svih dobrih strana pametnih gradova, postoje i one loše. Neke su se već mogle i pretpostaviti iz samog dosadašnjeg teksta.

Prva je ona najjasnija, mogući sigurnosni proboji te gubitak privatnosti.  Već sada mnogi aktivisti za ljudska prava se bore protiv agresivnog prikupljanja podataka koji su potrebni za funkcioniranje pametnog grada. Život bi bio u stilu Big Brothera s kamerama na svakom uglu, a svakodnevno prikupljanje podataka o životima građana bi pomoglo vlastima da razumiju svaki aspekt njihovih života što bi moglo biti poprilično loše ukoliko dospije u krive ruke.

Drugi problem bi bila neinformiranost i tehnološka nepismenost velikog dijela građana. Ukoliko sami građani nisu svjesni promjena te ih ne znaju iskorištavati i tako odigrati svoju ulogu u sustavu pametnog grada, sve inovacije i stotine milijardi uloženih u njih će otići u nepovrat.

Senzori potrebni za funkcioniranje pametnog grada rade na baterijama. Proizvodnja barem bilijuna baterija za IoT uređaje je nemoguća te svakako dugoročno neisplativa zbog svih štetnih utjecaja koje proizvodnja baterija ima za okoliš. Već se radi na bežičnom prijenosu energije, koji bi uređaje punio putem radiovalova. Zvuči kao daleka budućnost? Možda nije toliko daleka, ali zasad takvi uređaji još uvijek nisu u upotrebi, pogotovo ne javnoj.

Pametni gradovi su budućnost, više ne ni toliko daleka. Civilizacija napreduje svakim danom te je samo pitanje vremena kada će tehnologija i umjetna inteligencija preuzeti svakodnevne poslove građana pametnih gradova te tako osloboditi još više vremena za kreativnost i umjetnost. Hoće li se to dogoditi za deset ili pedeset godina, teško je reći, no neupitno je da je takva budućnost gotovo pa sigurna.

Više zanimljivosti

Želite da obradimo neku temu?

Predložite nam.

AUTEGRA | Softverski inženjering | HARDVERSKI INŽENJERING | KONZALTING | SOFTVER | HARDVER

Autegra d.o.o. je dobavljač inženjerskih usluga za industriju i tehnološke tvrtke.

Mi smo tim predanih inženjera koji su spremni pomoći i suočiti se s izazovima u projektiranju, izradi, programiranju, puštanju u rad i testiranju inženjerskih rješenja.