Was sind Smart Cities?

Eine Smart City ist eine Stadt, die sich aktiv um den Einsatz neuer Technologien bemüht, um städtische Dienstleistungen zu verbessern und Ziele in Bereichen wie Nachhaltigkeit, öffentliche Gesundheit und Stadtplanung zu erreichen.

In den letzten Jahren haben sich Technologien wie fortschrittliche Kommunikationsnetze, Datenerfassung und -analyse sowie vernetzte Geräte immer mehr durchgesetzt, sodass Stadtverwaltungen einen besseren Einblick in die Funktionsweise ihrer Städte erhalten haben. Außerdem haben sie jetzt neue Möglichkeiten, auf dringende Probleme und Bedürfnisse der Bürger in Echtzeit zu reagieren, während sie gleichzeitig für die Zukunft planen.

Während sich das „City“ in „Smart Cities“ auf die Stadtverwaltungen bezieht, handelt es sich bei Smart-City-Lösungen um Kooperationen, die in der Regel von Innovatoren aus dem privaten Sektor entworfen und umgesetzt werden. In einigen Fällen können Stadtverwaltungen nicht nur ihre eigenen Anlagen mit intelligenten Technologien ausstatten, sondern sich auch um Best Practices bemühen, die als Grundlage für Vorschriften oder als Anreize für den privaten Sektor dienen können.

Während viele Städte schon seit vielen Jahren isolierte Smart-City-Funktionen nutzen (z. B. bei der Verkehrsregelung), ist ein Kennzeichen der heutigen Smart Cities die Vereinheitlichung der Systeme und ihrer Daten, um Problemlösungen auf tiefgreifenderer Ebene zu finden und eine ganzheitlichere Sicht auf Städte und ihre Herausforderungen zu erhalten.

Die Rolle von Daten in Smart Cities

Daten sind der wesentliche Rohstoff für fast alle Smart-City-Technologien. In manchen Fällen hängen diese Systeme von der Erfassung und Analyse sehr großer Datenmengen ab, die an die Cloud gesendet werden. In anderen Fällen müssen Daten für die Echtzeitnutzung zugänglich gehalten werden, sodass viele verschiedene Storage-Strategien und unterschiedliche Hardware erforderlich sind.

Elemente von Smart-City-Systemen

Smart-City-Systeme können aus folgenden Elementen bestehen:

• Vernetzte Kameras und Sensoren, die Variablen messen und die Datenströme erzeugen, die für das Festlegen von Maßnahmen und die Entscheidungsfindung erforderlich sind. Diese Endpunkte können visuell oder umgebungsbezogen sein oder auf der Netznutzung basieren.
• Vernetzte Infrastruktur wie IoT-Geräte, die in Echtzeit sowohl Daten produzieren als auch Anweisungen empfangen können.
• Daten-Storage, der die enormen Datenmengen, die von den Endpunkten erzeugt werden, empfängt, aggregiert und speichert.
• Anwendungen, die mit den Daten arbeiten, um Reaktionen festzulegen und Erkenntnisse zu gewinnen.
• Echtzeit-Reaktion in Form von Maßnahmen oder direkter Kommunikation mit Bürgern, die die gewonnenen Erkenntnisse nutzt, um Änderungen vorzunehmen oder Informationen bereitzustellen, die die Lebensqualität verbessern können.

Anwendungen für Smart-City-Technologie

Im Zuge der technologischen Entwicklung entstehen immer wieder neue Smart-City-Lösungen, die unter anderem Folgendes umfassen können:

• Abfallwirtschaft: Sensoren in Müll- und Recyclingbehältern können ihren Status übermitteln und eine Warnung senden, wenn der Behälter geleert werden muss.
• Verkehr und Transport: Erfasste Daten über den Verkehr oder Personen werden in Echtzeit überwacht und zur Steuerung von Verkehrskontrollen oder Fahrplänen verwendet.
• Luftqualität: Sensoren liefern Echtzeitdaten zur Luftqualität, um Muster und Problembereiche zu erkennen.
• Standortanalysen: Gemeinsam liefern Daten und Karten aussagekräftige, geografisch basierte Erkenntnisse über städtische Abläufe, die Bewegungen von Personen und Waren und Umweltgefahren.
• Digitale Zwillinge: Ein digitaler Zwilling ist ein detailliertes virtuelles Modell einer Stadt, in dem alle Datenpunkte in Echtzeit aktualisiert werden, genau wie in der realen Stadt. Hierbei handelt es sich um eine relativ neue Technologie für Städte, aber sie erweist sich bereits als besonders hilfreiches Instrument für die übergreifende Betrachtung des städtischen Betriebs und die Durchführung von Vorhersageanalysen.

Vorteile für Städte und die Gesellschaft als Ganzes

Smart-City-Technologien versprechen Verbesserungen in den folgenden Bereichen:

• Nachhaltigkeit: Dies ist wahrscheinlich das wichtigste Ziel von Smart-City-Systemen: eine effizientere Nutzung von Energie, Ressourcen und städtischen Dienstleistungen.
• Gesundheitswesen: Städte können Daten und Analysen nutzen, um gefährdete Gebiete und Bevölkerungsgruppen zu identifizieren und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Städte können diese Erkenntnisse auch für die langfristige Planung nutzen, bei der Gesundheit und Wohlbefinden im Vordergrund stehen. 
• Digitale Gerechtigkeit: Die Smart-City-Bewegung kann auf verschiedene Weise dazu beitragen, die digitale Kluft zu schließen: durch die Nutzung von Netzwerksensoren zur Ermittlung von Gebieten, in denen es an Konnektivität mangelt; durch physische Infrastrukturen, die zur Bereitstellung öffentlicher WLAN-Netze genutzt werden können; und durch Finanzierungsinitiativen, die gezielte Mittelzuweisungen vorsehen, um die Konnektivität in unterversorgten Gebieten zu verbessern.
• Transportwesen: Daten von Kameras und Geschwindigkeitssensoren können zum Überwachen von Mustern und zum Vorhersagen von Staus verwendet werden mit dem Ziel, Pendlerfahrzeiten zu verkürzen, die Luftverschmutzung zu verringern und den öffentlichen Nahverkehr zu optimieren.
• Öffentliche Sicherheit: Vernetzte Bürger können als Datenlieferanten fungieren, indem sie Feedback geben, und Städte können ihnen im Rahmen der Reaktion auf Vorfälle Warnungen und Anweisungen zukommen lassen. Standortanalysen mit Smart-City-Daten können Informationen als Basis für Strategien zur Verbrechensbekämpfung liefern. 
• Wirtschaftliche Entwicklung: Städte, die Smart-City-Systeme einführen, haben einen Wettbewerbsvorteil bei der Gewinnung neuer Einwohner und Unternehmen, weil sie darum bemüht sind, die Lebensqualität der Bürger heute und in Zukunft zu verbessern.

Herausforderungen bei der Einführung von Smart City-Technologien

Digitale Lösungen bewähren sich, und Städte sind bestrebt, sie einzusetzen. Politische, finanzielle und technische Herausforderungen bleiben jedoch bestehen. 

Viele Befürworter haben Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre, der Überwachung und des möglichen Datenmissbrauchs geäußert. Diese Bedenken müssen ausgeräumt werden, wenn Smart-City-Systeme das Vertrauen der Öffentlichkeit gewinnen und eine breite Akzeptanz finden sollen. Stadthaushalte sind immer knapp bemessen, und in den Städten gibt es viele bürokratische Hürden, die überwunden werden müssen, wenn Smart-City-Initiativen vorankommen sollen.

Viele Smart-City-Systeme sind auf eine flächendeckende Hochgeschwindigkeitsverbindung angewiesen, häufig 5G. Die Einführung von 5G ist jedoch ein gewaltiges, Jahre dauerndes Unterfangen, das erst teilweise abgeschlossen ist.

Herausforderungen von Smart Cities mit Pure Storage bewältigen

Smart Cities verhelfen ihren Bürgern zu einem gesünderen und glücklicheren Leben. Daten sind die treibende Kraft hinter den Veränderungen, die Städte anstreben, wie Nachhaltigkeit, digitale Gerechtigkeit und Verbesserung der öffentlichen Gesundheit. Smart Cities sammeln riesige Mengen an Daten, die gespeichert und gesichert werden und bei Bedarf leicht zugänglich sein müssen.

Pure Storage® bietet verschiedene Lösungen zur Unterstützung der Verwaltung von Daten für Smart Cities an, darunter:

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