Az okosvárosok problematikája

A hétköznapi felhasználásban talán az okosórák voltak az első, igazán elterjedt „okos” eszközök, mégsem olyan értelemben lettek okosak, mint ahogy manapság kezdünk utalni az ilyen tárgyakra, rendszerekre. Míg az okosórák csak a korábbi órákhoz képest rendelkeztek több és eltérő funkcióval, most már egészen más tulajdonságokra gondolunk, amikor például okostalpfákról vagy okosvárosokról beszélünk.

A háttérben az adatgyűjtés és a népvándorlás áll. Világszerte már legalább egy évtizede több ember lakik városokban, mint falvakban. Az urbánus környezetnek sok előnye van, ráadásul a vidéken egyre kevesebb embernek nyújt megélhetést. A nagyüzemi mezőgazdaságban egyre kevesebb munkaerőre van szükség, másfelől viszont az éghajlatváltozás miatt sok helyen napról–napra nehezebb az agráriumból megélni. Az ENSZ előrejelzései szerint 2050-re a lakosság hetven százaléka fog városokban élni. Ha ehhez hozzávesszük a Föld népességének növekedését, harminc év múlva már majdnem annyi ember fog városokban lakni, mint most a bolygónk teljes népessége.

Jelenleg úgy harminc megapolisz létezik a világon, ahol tízmilliónál is többen élnek. Tokiót lakosságszámban gyakorlatilag utolérte Delhi, New Yorkot megelőzte Mexikóváros és Peking is. Az elkövetkező évtizedben körülbelül évente lép majd be egy új város ebbe a klubba és a nagyvárosok felduzzadása, de a kisebb városok fejlődése is jelentős terhet ró majd a várostervezőkre, városüzemeltetőkre, városvezetésekre. Míg ma félezer körüli város rendelkezik legalább egymillió lakossal, bő tíz év alatt további százötven város fogja elérni ezt a szintet.

A nagy méret vagy nagy lakosságszám nem csak az összetettebb infrastruktúra (közlekedési-, telekommunikációs- és közműrendszerek) miatt jelent várostervezési vagy városüzemeltetési problémát. Az EU-n belül egyelőre nem sikerült csökkenteni a közlekedési szektor által kibocsátott üvegházhatású gázok mennyiségét, kevésbé fejlett országokban a helyzet pedig egyenesen katasztrofális, ami nem csak a globális felmelegedés szempontjából gond, de helyben is az egészségre rendkívül káros levegőszennyezéshez vezet. Hasonlóan kritikus állapotok alakulhatnak ki a szilárdhulladék vagy a szennyvíz elégtelen kezelése következtében, de a termékek felhasználókhoz történő eljuttatása is komoly logisztikai kérdéseket vet fel. Ráadásul a technológia fejlődésével a városlakók is egyre magasabb igényt (mint gyors internet, valós idejű információ) fognak a városvezetés irányába támasztani.

Szerencsére egyre több olyan termék lát napvilágot elérhető áron, amelyek révén egy város üzemeltetői rendkívül sok információhoz jutnak és amelyek segítik a települések életét, javítják lakhatóságát. Itt kerül képbe az adatgyűjtés, amely által olyan hatalmas adatbázisok jönnek létre, amelyek megszerzése, kezelése és elemzése hagyományos módszerekkel már nem megoldható. Az összegyűlt adatokból olyan következtetéseket lehet levonni, amelyek segíthetnek a tervezésben, karbantartásban. Mindehhez azonban kell egy számítástechnikai háttér megfelelő adattovábbító kapcsolatokkal és megfelelő biztonsági elemekkel. Nem lenne szerencsés ugyanis, ha meg lehetne hekkelni egy város forgalmi jelzőlámpáit vagy szennyvíztelepének üzemelését!

Ami a cégirányítási rendszerekben már évtizedek óta működik, az mára már a városüzemeltetésben is elérhető: komplex számítástechnikai rendszerek, kifejezetten erre a célra kifejlesztett szoftverek készültek, amelyek használatával begyűjthetők a város területén kihelyezett érzékelők által összegyűjtött adatok, a világhálóról származó információ-csipetek, majd ezeket a program elemzi is és akár még javaslatokat is tehet egyes beavatkozásokra. Ami ezeket a számítástechnikai programokat és az őket hasznosító városokat okossá teszi, az, hogy mindezeket úgynevezett neurális hálózatként építik fel, ami lehetővé teszi a gépi tanulást, ezzel prediktív rendszereket hoznak létre, amelyek képesek felismerni és megjósolni bizonyos jelenségeket.

Világszerte már vagy harminc okosváros kezd kialakulni és a jövőben egyre több helyen kezdenek ilyen jellegű fejlesztésbe. Az egyik legegyszerűbb példa a budapesti Futár rendszer, amely valós idejű információt szolgáltat a tömegközlekedési eszközök pozíciójáról. Hasonlóan jól működnek a műholdas nyomonkövetéssel megfigyelt járművek sebessége alapján a legrövidebb eljutási időt jó eséllyel eltaláló utazástervező alkalmazások. Ezek a megoldások azonban csak nagyon kis porszemek a gépezetben és nincsenek összekötve más elemekkel, nem feltétlenül képesek a gépi tanulásra. Emellett az okos rendszerekkel lehet optimalizálni a közvilágítást, a fűtést, az energia-ellátást, a vonalas hálózatok karbantartását, rendezvényeket, az infokommunikációt, és még megannyi városüzemeltetési feladatot.

Sok mai úgynevezett okosvárosban csak egyes részterületeken indultak meg az ilyen jellegű fejlesztések. Bécsben például a területfelhasználás és a közlekedés terén legerősebb a digitalizálás. Világszerte kétszázötven felett van az okosváros projektek száma, legtöbb a városvezetés/önkormányzatok terén. Ezt követi az energia és a közlekedési szektor. Az átfogó okosítás érdekében azonban nem elegendő egy-egy részterületen eredményeket elérni. Ha egy nagyváros (például Budapest) hosszú távon vonzó és élhető település szeretne maradni, akkor egyrészt ki kell használnia a legújabb technikai vívmányok adta lehetőségeket, másrészt már most átfogó okosváros-stratégiát kell kidolgoznia. A közeljövő fejlesztéseinél, felújításainál, karbantartásainál eleve figyelembe kell venni a jövő okosvárosának igényét.

Az okos megoldások száma pedig szinte végtelen! Az önmagukat diagnosztizáló szennyvízcsövektől kezdve a mobiltelefonról leadható közvilágítási igényen át a gyalogosok, gépjárművek mozgásának megfigyeléséig rendkívül sok lehetőség kínálkozik a városok élhetőségének javítására és a költségek optimalizálására. Nagy eséllyel megjósolhatók környezeti katasztrófák és azok kimenete, így fel lehet készülni – például menekítési tervekkel, apparátussal, raktárkészletekkel – bizonyos jellegű események bekövetkeztére, de jobban tervezhető akár az egészségügyi ellátás kapacitása is.

Az épületek felületein meg lehet termelni a városi élethez szükséges energiát szolár- vagy szélerőművekkel. A házak tetején és oldalán zöldfelületek alakíthatók ki, ahol akár zöldséget vagy egyéb élelmiszert is lehet termeszteni. A lámpaoszlopok egyben mikrofonok, internet- vagy wifiadók is lehetnek, de a begyűjtött városüzemeltetési adatokat is továbbíthatják a központi szervernek.

Egy okosvárosban mindig elérhető a legkedvezőbb közlekedési útvonal, utazzon valaki kerékpárral, közösségi autómegosztásban résztvevő járművel, tömegközlekedéssel vagy saját gépjárművel. A parkolóhelyek megfigyelésével a parkolni vágyó autósok számára rövidíthetjük le a keresgélést. Már most is rengeteg műszer érzékel egy sor fontos adatot a nagyvárosokban, a közlekedéstől a környezeti elemek állapotáig. A kihívás, hogy ezekből egy használható adatbázist gyúrjanak a szakemberek. Meteorológiai, közlekedési és egy sor egyéb – például vásárlási szokásokat rögzítő – adatból meg lehet jósolni a városi légszennyezettség szintjét, így előre lehet tervezni szmogriadót vagy más ellenlépéseket.

A legtöbb előrejelzés alapja a rengeteg összegyűjtött múltbéli adat. Ezek alapján megjósolhatók akár az áramszükségletben mutatkozó ingadozások. Már vannak olyan épületek, amelyek energetikai menedzsmentjének része, hogy az épület parkolóiban tárolt elektromos gépjárművek akkumulátorait puffertárolóként használják. Las Vegasban tízezer adatgyűjtő szenzor található, ebből ezer a város innovációs kerületében, ahol mindenféle új, okosvárosokban használható technológiákat tesztelnek. Az egyik ilyen azt figyeli, hogy az emberek hol kelnek át az úttesten, merre közlekednek, majd a központba megküldött adatok alapján a szoftver kirajzolja, hogy hol van még igény gyalogos átkelőhely létesítésére. A város egyébként maga termeli meg az életéhez szükséges energia egészét.

Szenzorok szerelhetők fel a hulladékgyűjtő edényekre is, de a közvilágítás tompítása is bevett gyakorlat, ha nincs mozgó jármű vagy gyalogos a környéken, mint ahogy a mozgólépcső is sok helyen lelassít egy idő után, ha nem lép rá új használó. Amennyiben megfelelő mennyiségű érzékelő áll rendelkezésre – amelyek akár a személyes okoseszközök, például mobiltelefonok helyzetét is meg tudják határozni – már létezik technológia arra, hogy egyedi közvilágítási igényünket közöljük a rendszerrel. Az Egyesült Államokban már vagy száz rendőrségi körzetben használnak mikrofonokat lőfegyverek használatának közelebbi beazonosításához. Ezekben a körzetekben gyorsabban a helyszínre tudtak érni a riadóztatott rendőrök és mentők, a lövések pontos helyét meghatározó rendszer segítségével.

Jakartában az infrastruktúra helyett az emberekre koncentrálnak. A világon sehol máshol nem tweetelnek annyit, mint ebben a városban. A Qlue applikáció segítségével a Twitterről és a Waze útvonaltervező szoftvertől kapott adatok alapján közlekedési és árvíz információkat kaphatnak a felhasználók. Amúgy mi magunk is hozzájárulhatunk az adatgyűjtéshez és nem csak a Waze, a Google Maps vagy a Twitter használata által. Már létezik a Smart Citizen Kit, ami egy okosváros lakójának szánt csomag. Levegőminőségi paraméterektől kezdve a gépjárművek mozgásáig mindenféle adatot figyel, illetve wifin keresztül leadja a begyűjtött adatokat a központi számítógép felé. Pekingben a lakások légszennyezettségét méri többszáz önkéntes a PiMi Airbox készülékkel.

A hatékony városüzemeltetés része a feleslegesen használt párhuzamos kapacitások leépítése. És itt ne csak a gépjárművek közösségi megosztására gondoljunk! Szöulban a használaton kívüli irodák megosztására is létezik rendszer, így adott esetben nem kell a várost átutazni egy megbeszélés kedvéért. Dél-Korea fővárosában félszáz megosztásos kezdeményezés ismert az Oszd meg Szöult! program keretében. A közösség erejének másik példája a Wheelmap térkép, amelyben nyolc év alatt félmillió célpontot minősítettek a világon olyan szempontból, hogy kerekesszékkel megközelíthető-e.

Az okosvárosokban az ügyintézést is igyekszenek optimalizálni. A mindenféle hivatalos ügyeket egy helyen, egyre inkább elektronikus úton igyekszenek lebonyolítani. Az e-közigazgatás mellett a városüzemeltetés is át kell térjen az elektronikus megoldások használatára, hiszen a begyűjtött adatokat kezelni, elemezni (vagy a számítógépekkel elemeztetni) kell. A sok-sok érzékelő, jeladó- és vevőegység, az egyéb eszközök beszerzése, felszerelése, üzemeltetése, karbantartása, selejtezése megfelelő infrastruktúrát, valamint annak professzionális használatára képes alkalmazotti kört igényel. Nem véletlen, hogy az okosváros projektek között legnagyobb arányban az önkormányzati, városvezetési jellegű példákat találni.

Mindez persze nem lehetséges egy nagyon komoly adatátviteli rendszer nélkül. Mindennek az alapja az 5G hálózat lesz a jövőben. És az is nagyon fontos, hogy a hálózat elemei közt zajló adatcserébe senki sem piszkálhasson bele. A jelenleg elérhető szoftverek és a már zajló projektek természetesen ezeket a szempontokat is figyelembe veszik. Összességében elmondható, hogy egy okosváros megtervezése nagyon sok tényezős feladat. Hogy ehhez feltétlenül szükséges-e egy okosváros-stratégia létrehozására, abban nem kívánunk álláspontot foglalni. Ám ha van stratégia, akkor ott már biztosan elindult valamiféle gondolkodás, valamiféle tervezés!

* * *

Indóház Online – Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!