De slimme en veilige stad

Het concept van een slimme stad is zeer breed. Het is ongrijpbaar, kan op vele manieren geïnterpreteerd worden en het is bijna onmogelijk om je er een voorstelling van te maken. We kunnen het vergelijken met de begindagen van de personal computer. De allereerste PC’s waren eigenlijk een soort geëvolueerde typemachines. Hoe konden wij weten dat ze zouden transformeren tot almachtige toegangspoorten tot het internet? En wie had ooit kunnen dromen dat het eerste sociale netwerkconcept zou uitgroeien tot krachtige mondiale platforms zoals Facebook? Ook zouden maar weinig mensen hebben kunnen voorspellen hoe belangrijk mobiele verbondenheid zou worden voor vele miljoenen mensen over de hele wereld.

Door de explosieve groei van onze steden worden we ook geconfronteerd met enorme uitdagingen zoals vervuiling, congestie en criminaliteit. Maar met de wereldwijde ontwikkelingen van slimme steden, en met de hulp van big data en het Internet of Things kunnen onze stedelijke gebieden leefbaarder, efficiënter en duurzamer worden.

We zouden een slimme stad als volgt kunnen omschrijven:

“Een stedelijke omgeving waarin traditionele diensten, communicatiestructuren, voorzieningen, systemen en netwerken door digitale technologieën worden getransformeerd/gedisrupt/gerevolutioneerd/verbeterd om stedelijke problemen op te lossen, inwonenden meer betrokken te maken en de omgeving te transformeren tot een welvarende, eco-vriendelijke en inspirerende plek voor iedereen die er gebruik van maakt. Slimme steden zijn zorgvuldig gepland en maken gebruik van informatie-technologie om de efficiëntie te verbeteren. Ze beschermen natuurlijke hulpbronnen en streven naar duurzame klimaatbescherming.”

Het concept van de slimme stad, zoals ook het geval is met de nieuwe industrieën en technologieën, heeft nog geen gemeenschappelijke normen en definities. De bovenstaande beschrijving omvat wel veel componenten van een slimme stad, maar steden en bedrijven over de hele wereld zijn nog maar net begonnen met hun transformatie om slimmer en duurzamer te worden. Hoe kunnen wij, als de gemiddelde burger, weten of we eigenlijk in een slimme stad wonen? Sensor-technologie en smart grids zijn dan wel onderdelen van slimme steden, maar die maken een stad natuurlijk nog niet slim.

In dit artikel geven we een kort overzicht van de verschillende ‘componenten’ van een slimme stad en brengen we een bezoekje aan Kansas City om te kijken naar hun Smart & Connected Communities Program. We geven ook enkele voorbeelden van de voordelen van slimme verlichting en bekijken hoe de kunstinstallatie ‘The Shadowing Project’ bezoekers van de Britse stad Bristol in 2014 wel zeer aangenaam verrasten. Ook zien we hoe gezichtsherkennings- en tracking-technologie bij politie en beveiliging al op grote schaal gebruikt wordt. Tot slot bespreken we in hoeverre het wonen in een slimme stad invloed heeft op onze privacy.

De ecosystemen van de slimme stad

Het ecosysteem van een slimme stad bestaat uit een aantal belangrijke onderdelen. Om in een slimme stad te kunnen functioneren en nieuwe technologieën op zoveel mogelijk niveaus te kunnen integreren zodat alle gebruikers van de stad ervan kunnen profiteren, moeten al deze onderdelen samengevoegd worden. Een van die onderdelen is een slimme infrastructuur, waarin risico’s, complicaties en kosten die gepaard gaan met elektriciteit en water worden geminimaliseerd. Een ander onderdeel van zo’n ecosysteem is slim transport, waar real-time verkeersinformatie bijvoorbeeld oplossingen kan bieden voor problemen zoals files en ongevallen. Geoptimaliseerd verkeersmanagement, elektrische (zelf-rijdende) voertuigen en automatische vrije parkeerplaats detectie technologieën zullen resulteren in een vermindering van de CO2-uitstoot en verbetering van het gemak en de veiligheid van aangesloten voertuigen en natuurlijk, de passagiers. Slimme energie wordt mogelijk gemaakt door kosteneffectieve energie-oplossingen en toepassingen waarmee het gebruik van energie makkelijker beheerd en gemonitord kan worden. Denk aan slimme electriciteitsnetwerken of smart grids met slimme meters waarmee steden hun ecologische voetafdruk kunnen verminderen en tegelijkertijd ook geld kunnen besparen. Een ander onderdeel van een slimme stad zijn de slimme gebouwen die gegevens over bezetting, temperatuur en water- en energieverbruik verzamelen en analyseren. Met het gebruik van geavanceerde algoritmen krijgen vastgoedeigenaren en beheerders van gebouwen toegang tot uitgebreide inzichten, waarmee ze hun systemen en de efficiëntie van de gebouwen kunnen optimaliseren en hun kosten kunnen verlagen.

Smart & Connected Communities Program in Kansas City

Er zijn momenteel talloze smart city pilots gaande in de wereld. Een goed voorbeeld van hoe een slimme, verbonden stad eruit zou kunnen zien is Kansas City. Het Smart & Connected Communities Program, in samenwerking met Cisco en Sprint, is bezig met het lanceren van een 3,5 km tramlijn en ‘innovation corridor’ met een groot aantal add-ons in het centrum van Kansas. Tijdens het project wordt de hele strip voorzien van WiFi, waardoor het voor zowel passagiers als voetgangers zeer eenvoudig wordt om verbonden te blijven met het Internet. Ook zullen 25 digitale, interactieve kiosken en reclamezuilen langs de tramlijn allerhande informatie geven over de bedrijven die langs of in de buurt van de strip gevestigd zijn. Denk aan culturele en entertainment evenementen, speciale aanbiedingen van winkels, advertenties van makelaars, enz. Slimme verlichting met LEDs en sensoren gaan niet alleen zorgdragen voor energie-efficiënte verlichting; ze geven tegelijkertijd ook informatie over waterdruk of lekkages in de leidingen onder de trambaan en zelfs over de verkeersveiligheid rondom de trambaan. Het $15.7 miljoen kostende project is naar verwach in maart 2016 operationeel.

Pilots met slimme verlichting vinden ook overal ter wereld plaats en je staat versteld van de enorme hoeveelheden vernuftige toepassingen van deze slimme apparaten. Sensity System, een Cisco-partner in Kansas City, is bezig met de installatie van high-tech LED-straatverlichting waarbij gebruik gemaakt wordt van sensoren die wisselende lichtomstandigheden meten en daar de energielevering op afstemmen. Deze nieuwe aanpak zou de stad maar liefst $4 miljoen per jaar kunnen besparen! De vernuftige straatlampen kunnen met behulp van slimme apparaten met sensoren ook fungeren als netwerken voor het Internet of Things. Voor een ander project – in Lansing, Michigan – installeerde het bedrijf Illuminating Concepts cloud-connected straatlampen voor meer dan alleen maar energie-efficiënte verlichtingsoplossingen. Deze lampen kunnen namelijk via luidsprekers of digital signage ook openbare aankondigingen doen en ze kunnen zelfs gedetailleerde analyses maken van (lucht)vervuiling! Dát zijn nog eens straatpalen! $6,000 per paal is echter wel een aanzienlijke investering.

Niet alleen moeten slimme steden vanuit functioneel en veiligheidsperspectief intelligent zijn – een stad moet je ook kunnen prikkelen en inspireren en plezierig toeven is uiteraard ook niet onbelangrijk. Voor het ‘Shadowing Project’ in Bristol in 2014, ontwierpen Jonathan Chomko en Matthew Rosier, met behulp van vergelijkbare technologie, straatlantaarns met ingebouwde infrarood-tracking. Tijdens deze openbare kunstinstallatie werden de straatlantaarns gebruikt om de schaduwen van passerende voetgangers digitaal vast te leggen, om die vervolgens weer te projecteren voor de volgende voetgangers die onder de straatlantaarns liepen. Hoe cool is dat? De bedoeling van het ontwerpduo was om de technologie die gebruikt wordt voor slimme verlichting om te zetten in een speelse ervaring, en tegelijkertijd een illustratie te bieden voor de ongrijpbaarheid van het begrip ‘slimme stad’. The Shadowing Project was ook een onderwerp van discussie tijdens een technologieforum in China, dat werd bijgewoond door deskundigen uit het bedrijfsleven en politici uit de hele wereld.

Slimme steden en de zoektocht naar veiligheid – het world wide web van de surveillance

In een slimme stad wordt gebruik gemaakt van geavanceerde beveiligingstechnologieën en analytics zoals live feeds van bewakingscamera’s, het verzamelen van misdaadgegevens en zelfs het monitoren van social media om mogelijke bedreigingen en incidenten op te sporen en verifiëren, databases samen te stellen en om te helpen bij het voorspellen van misdaadpatronen. Veel van deze geavanceerde technologieën worden al een aantal jaren met succes gebruikt, maar met de snelle ontwikkeling en de toenemende verbondenheid van dingen dankzij sensoren en the Internet of Things, zullen we in de toekomst veel meer toepassingen gaan zien. Hier zijn een aantal actuele voorbeelden van de manier waarop onze veiligheid beschermd wordt.

Predictive policing – voorspellend politiewerk

Steden zonder zware criminaliteit – kun je je daar iets bij voorstellen? Nou, het goede nieuws is dat de steden van de toekomst een stuk veiliger zullen zijn dan nu het geval is. Misdaad zal nooit volledig kunnen worden geëlimineerd, maar met slimme technologie en data-gedreven tracking devices gaan misdaadstatistieken in de toekomst flink dalen. Dit betekent niet dat daarvoor een enorme toename zal moeten plaatsvinden in de omvang van de politiediensten of de hoeveelheid  bewakingspersoneel. Integendeel; met slimme technologie worden bestaande, menselijke werkprocessen niet alleen ondersteund maar in veel gevallen ook overgenomen, waardoor de kosten voor veiligere steden aanzienlijk zullen dalen. Predictive policing of voorspellend politiewerk is al in verschillende steden over de hele wereld succesvol gebleken. Politie-afdelingen in New York hebben, in samenwerking met Microsoft, het Domain Awareness System ontwikkeld, waarmee de politie met gebruik van Big Data en verfijnde algoritmen toekomstige misdaden kan anticiperen. Met andere woorden: criminelen kunnen bij wijze van spreken al worden opgepakt nog vóór ze een misdaad hebben begaan!

Een voorbeeld van de effectiviteit ervan: als een verdacht object of pakketje ergens wordt achtergelaten, kunnen agenten direct toegang krijgen tot camerabeelden om de identiteit van de dader vast te stellen. Het systeem kan ook helpen bij het onthullen van trends door de geschiedenis van criminele incidenten in kaart te brengen met behulp van diverse parameters zoals datums, tijdstippen en locaties. Omdat de benodigde apparaten zoals bewakingscamera’s in de meeste steden al geïnstalleerd zijn en misdaadgegevens al verzameld worden, kan het Domain Awareness System naadloos worden geïntegreerd. Met de toegevoegde analytics kan het bestaande systeem dus uiterst geavanceerd gemaakt worden, waardoor de politie effectiever te werk kan gaan om onze steden veiliger te maken.

Betrokkenheid van de gemeenschap met Facewatch ID

Misdaadbestrijding en -preventie is het meest effectief wanneer de gemeenschap erbij wordt betrokken. Met de Facewatch ID app kunnen inwoners honderden foto’s bekijken van criminelen in hun stad of wijk. De app biedt een cloud-based bron waarmee foto’s, CCTV beeldmateriaal en getuigenverklaringen geüpload kunnen worden naar de politie. Dit wordt mogelijk gemaakt door een eenvoudige interface die voor elk aangesloten apparaat beschikbaar is. Met dit misdaadmeldingssysteem kan het huidige politiewerk vele malen efficiënter gemaakt worden omdat de hulp van het publiek leidt tot betere opsporing en preventie van strafbare feiten. Door middel van Facewatch ID kunnen incidenten onmiddellijk gemeld en gedeeld worden met andere inwoners, bedrijven en de politie met een enorme tijdsbesparing en een vermindering van bureaucratie als resultaat.

Gebruikers van de app kunnen de parameters instellen met zoekcriteria zoals de afstand van woon- of werklocatie. De app is al door verschillende politiediensten en inwoners van het Verenigd Koninkrijk in gebruik genomen en kreeg de ‘Secured by Design’ status toegekend door de Association of Police Officers. Wetshandhavingsinstanties over de hele wereld zien de voordelen van de Facewatch ID app in de strijd tegen de misdaad.

Gezichtsherkenningssystemen

In slimme steden wordt gezichtsherkenningstechnologie voornamelijk gebruikt voor toezicht en handhaving in de openbare ruimte. Het is een hulpmiddel voor misdaadbestrijding, waarmee we de rechtshandhaving met efficiëntere identificatiemethoden kunnen optimaliseren met als gevolg een veiligere stedelijke omgeving. Het gebruik van deze technologie en de ontwikkeling van de vele applicaties maakt een exponentiële groei door. Experimenten met mobiele identificatiesystemen die een persoon zelfs in een drukke omgeving direct kunnen identificeren, vinden nu al plaats bij verschillende politie-instanties in Japan. De wereldwijde markt van biometrische technologie – die stem, iris, vingerafdrukken en gezichtsherkenning omvat – bereikt in het jaar 2020 naar schatting $ 20 miljard.

In de slimme stad houdt Big Brother ons allemaal in de gaten

De slimme stad is de toekomst. Sterker nog, hij is er al en het is een blijvertje. En terwijl belanghebbenden over de hele wereld zich focussen op de voordelen, hebben sociale wetenschappers ook een aantal geldige redenen tot bezorgdheid die vooral te maken hebben met onze persoonlijke privacy en data manipulatie; ‘Big big brother is definitely watching you!’ Big data, ICT-infrastructuur en het gebruik van sensoren, ingebouwde GPS en digitale camera’s maken het mogelijk om alles wat we doen in de gaten te houden, waar we ook zijn. Met deze technologieën kunnen en gaan stedelijke landschappen ook in real-time beheerd en geregeld worden.

Zoals het geval is met elke nieuwe technologische ontwikkeling, zijn we vaak bang voor het onbekende en de implementatie van deze technologieën roept wel degelijk vragen op. Waar zullen deze systemen worden ingezet? Wie zal er toegang toe hebben en, misschien wel het allerbelangrijkst: hoe zal de technologie precies worden gebruikt? Op dit moment is de gezichtsherkenningstechnologie nog niet van dien aard dat het ingezet kan worden voor absolute nauwkeurige identificatie zoals vingerafdrukken of DNA, dus we hoeven nog niet in paniek te raken. Maar de bottom line is dat we het belang van persoonlijke privacy niet uit het oog moeten verliezen. Want is het niet zo dat onze rechten en vrijheden als burgers juist door rechtshandhaving en overheden beschermd zouden moeten worden?

Meer weten?

Op het Smart & Safe City Event hoort u hoe u veiligheidsproblemen in uw stad (nu en in de toekomst) op een innovatieve manier aanpakt.

Op de cursus Big Data in het veiligheidsdomein leert u hoe u aan de hand van Big Data veiligheidsproblemen voorspelt en waar mogelijk voorkomt.