Nadchodzi czas na inteligentne miasta

Codziennie do urzędników różnych wydziałów urzędów miast i gmin w całej Polsce spływa mnóstwo informacji.

Pochodzą na przykład z systemów mierzących natężenie ruchu samochodów albo z komisji opracowujących wyniki testów maturalnych.

Wśród nich są raporty informujące o stanie wodociągów, dane dotyczące liczby pasażerów tramwajów, uszkodzeń nawierzchni drogowych albo skuteczności interwencji policji.

Problem polega na tym, że najczęściej wszystkie razem nie składają się w jeden obraz tętniącego życiem organizmu. Cenne informacje trafiają zwykle do systemów, które nie są ze sobą powiązane. Nie można więc ich w pełni wykorzystać np. w realizacji planów zrównoważonego rozwoju miasta.

Zrównoważonego to znaczy takiego, który uwzględnia wszelkie aspekty jego funkcjonowania - m.in. racjonalne gospodarowanie energią i troskę o stan środowiska naturalnego.

Brak wiarygodnych danych i usystematyzowanej wiedzy oznacza brak możliwości podejmowania dalekosiężnych, zatem i kosztownych przedsięwzięć podnoszących energetyczną efektywność miejskich struktur, instytucji i przedsiębiorstw. Koncepcja "inteligentnych miast" wyrasta zwłaszcza z potrzeby rozwiązania tego drugiego właśnie problemu. "Inteligentnych", czyli takich, w których najróżniejsze dane zbiera się i analizuje w sposób planowy i dobrze zorganizowany, a wyniki potrafi się zagospodarować tak, by cały ten wysiłek służył poprawie komfortu życia ich mieszkańców oraz racjonalizowaniu kosztów funkcjonowania miejskich organizmów.

Nie tylko Warszawa, ale większość polskich miast, utrzymując wiele cząstkowych systemów informacyjnych, nie ma pełnej wiedzy o najważniejszych procesach zachodzących w ich granicach i nie może efektywnie analizować swoich zasobów informacji.

Zamiast rozwiązać problem kompleksowo, w stolicy stosuje się więc długotrwałe rozwiązania doraźne. Efekt jest na przykład taki, że pasy ruchu wydzielone dla autobusów pozostają puste, bo ich plan nie odpowiada rzeczywistym potrzebom, a tuż obok kłębią się w tłoku wszystkie pozostałe pojazdy.

W rezultacie na autobusach miasto nie oszczędza, a na samochodach, które spalają paliwo, stojąc w dłuższych niż kiedyś korkach, ich właściciele tracą.

Warto zauważyć, że i w jednym, i w drugim przypadku stratni pozostają w gruncie rzeczy ci sami mieszkańcy tego samego miasta...

Do problemu efektywności komunikacji miejskiej można jednak podejść inaczej. Tak jak uczyniono to choćby we Wrocławiu, gdzie trwają prace nad wdrożeniem systemu analizującego położenie tramwajów i zgodność ich jazdy z rozkładem.

Gromadzenie i przetwarzanie informacji w czasie rzeczywistym prowadzi miasta na wyższy poziom "świadomości".

Pozwala, by zarządzający nimi mieli błyskawiczny dostęp do wiarygodnych danych, pozwalających na podejmowanie trafniejszych decyzji.

Miasta, w których ta "informacyjna świadomość" jest na wyższym poziomie, mają szansę na kompleksowe rozwiązywanie problemów dotyczących zarządzania. Mogą też dostarczać swoim klientom - obywatelom i firmom - usługi znacznie wyższej jakości. I oszczędniej działać.

- Firmy, żeby się rozwijać, muszą wiedzieć jak idzie sprzedaż ich produktów i jaki jest stan magazynowy zapasów. By zarządzać właściwie tymi i innymi funkcjami, biznes przed kilkoma laty stworzył model integracji informacji, który miasta mogą zaadaptować i wykorzystać później do budowy swojej warstwy świadomości. Filozofia tego modelu to otwarta architektura komunikacji danych, zwana też SOA (ang. Services Oriented Architecture) - mówi Marek Okularczyk z działu rynków rosnących IBM Polska.

Sercem "inteligentnego miasta" zawsze jest więc system gromadzenia i przetwarzania danych. Każde miasto to miliony informacji: o natężeniu ruchu samochodów, o jakości wody w wodociągach, zużyciu energii itd.

Ich zbieranie staje się z roku na rok coraz łatwiejsze. Pojawiają się nowinki techniczne umożliwiające modernizację sieci czujników i pozyskiwanie danych w coraz szerszym kontekście.

Dane i inteligentny system ich przetwarzania tworzą podstawę do budowania "inteligencji miasta".

- Smart city nie jest zbiorem gotowych rozwiązań, po wprowadzeniu których świat stanie się lepszy, a zarządzanie miastem łatwiejsze. To idea, która ma nam przyświecać i nieustannie mobilizować do poszukiwania drogi do doskonałości przy nieustannie zmieniających się i bardzo złożonych mechanizmach, jakie towarzyszą rozwojowi i funkcjonowaniu miast - wyjaśnia Krzysztof Luty z Cap Gemini Polska. - Analizując miasto jako bardzo skomplikowany i delikatny organizm, możemy sobie wyobrazić, że idea inteligentnego miasta polega w głównej mierze na szybszej, kompletnej wymianie aktualnych informacji pomiędzy wszystkimi zainteresowanymi uczestnikami procesu. Oznacza to, że wielką rolę w budowaniu inteligentnych miast pełni teleinformatyka.

Do przykładowych projektów wpisujących się w ideę smart city z pewnością zaliczyć można zarządzanie infrastrukturą ponad 1,1 mln inteligentnych czytników energii elektrycznej w Ontario w Kanadzie.

To przykład łączenia dwóch pokrewnych i uzupełniających się innowacyjnych idei - inteligentnych miast i inteligentnych sieci elektroenergetycznych.

Takie mariaże biorą się z rosnących potrzeb sektora energetycznego w kontekście chociażby budowania efektywnych energetycznie rozwiązań, a w konsekwencji zmniejszania emisji CO2.

Miasta są wielkimi odbiorcami energii elektrycznej. Co więcej, odbiorcy są skoncentrowani na stosunkowo niewielkim obszarze. Oczywiste wydaje się łączenie potrzeb dostawców i odbiorców wszelkich mediów.

- To wielkie wyzwanie łączy ideę efektywnego, nowoczesnego i bezpiecznego miasta z optymalnie wykorzystywanym dobrem niezbędnym do jego funkcjonowania - siecią dystrybucji energii elektrycznej - zauważa Luty z Cap Gemini Polska.

Wdrożenie systemu pomiarów w elektrycznych, gazowych czy wodociągowych sieciach komunalnych umożliwia uzyskiwanie danych nie tylko o potrzebach konsumentów, ale także na przykład o przyczynach strat energii bądź zanieczyszczenia wody. Korzystają z nich nie tylko miasta, ale i znajdujące się na ich terenie podmioty gospodarcze.

We Włoszech firma Enel, która jest największym dystrybutorem energii, zdecydowała się przed kilku laty na zainstalowanie inteligentnych liczników.

Dzięki nim dokładnie teraz wie, jak zapotrzebowanie na energię rozkłada się u każdego klienta nawet w cyklu godzinowym. Ważne, że wiedza ta obejmuje zarówno odbiorców indywidualnych, jak i przedsiębiorstwa. Dzięki temu Enel może zaproponować im indywidualne taryfy, zmniejszając przy tym ryzyko przeciążenia sieci. Co więcej, dzięki pozyskaniu danych o stanie całej sieci na każdym jej odcinku bardzo łatwo lokalizuje się teraz miejsca strat energii oraz ich charakter.

- Informacje uzyskane w ten sposób przydają się również przy podejmowaniu decyzji o miejskich inwestycjach.

Na przykład można racjonalnie wskazać, do której dzielnicy warto przyciągnąć inwestorów, bo sieć energetyczna jest tam wykorzystana w małym stopniu i ciągle dysponuje sporą rezerwą.

Podobne korzyści wynikają z dokonywania systematycznych i dokładnych pomiarów zużycia wody. Dzięki nim łatwiej kontrolować zapotrzebowanie na nią oraz jej jakość - podkreśla Marek Okularczyk.

Według danych Banku Światowego, aż 35 proc. dostępnej na świecie wody pitnej wycieka z sieci z powodu nieszczelności.

Miasta konsumują dziś już 60 proc. zasobów wody pitnej. I wskaźnik ten będzie rósł. Pierwszy w Europie system kompleksowego monitoringu sieci zaopatrzenia w wodę, wykorzystujący inteligentne czujniki, wdraża irlandzkie miasto Galway.

Idea inteligentnego miasta w Polsce pojawiła się już wiele lat temu.

- Smart city to nie tylko zaawansowane technologie, ale i splot rozmaitych czynników: gospodarki miasta, społeczeństwa, technologii informatycznych, środowiska. By myśleć o inteligentnym mieście, pod uwagę trzeba wziąć wszystkie te elementy - mówi Zbigniew Michniowski, wiceprezydent Bielska-Białej, prezes Stowarzyszenia Gmin Polska Sieć Energie Cités, które jest członkiem europejskiej sieci Energie Cités.

W Bielsku-Białej postawiono na zasadę 3K: kwalifikacje, konsekwencja w działaniu oraz koordynacja. Początki działalności zajmującego się tą kwestią miejskiego zespołu fachowców sięgają połowy lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. By osiągnąć pierwsze efekty, zużycie energii konsekwentnie monitorowano tam przez kilka lat. Wykorzystano również doświadczenia innych miast, także europejskich, dzięki czemu bielskie instytucje miejskie mogą lepiej dziś koordynować swoją aktywność.

Zdaniem Michniowskiego, żeby efektywnie wdrażać elementy inteligentnego miasta, trzeba podjąć działania edukacyjne; trzeba doprowadzić do tego, by mieszkańcy miasta byli świadomi istoty wprowadzanych zmian.

Bielsko-Biała przystąpiła do Porozumienia Burmistrzów. To przedsięwzięcie angażuje europejskie miasta w działania na rzecz ochrony klimatu. Jego sygnatariusze deklarują wolę przekroczenia celów unijnej polityki klimatyczno-energetycznej.

Wywiązanie się z takiego zobowiązania wymaga od członków Porozumienia opracowania planu działania i poczynienia kolejnych, przemyślanych kroków. Bielsko-Biała planuje w związku z tym w ciągu najbliższych 10 lat zainwestować 300 mln zł. Konieczna będzie wymiana sieci ciepłowniczej, dalsza termomodernizacja oraz wdrożenie nowego systemu zarządzania komunikacją miejską i wymiana jej taboru.

- Wdrażanie idei inteligentnego miasta jest procesem ciągłym - podkreśla Krzysztof Luty. - Nieustannie odpowiadać trzeba na nowe wyzwania, stąd tak istotne jest stosowanie przemyślanych rozwiązań i budowanie ich w oparciu o otwartą architekturę, umożliwiając sobie odpowiadanie na ciągle zmieniające się czynniki wewnętrzne i zewnętrzne.

Dariusz Ciepiela