Es gibt viele Gründe, warum Menschen weiterhin in Städte ziehen, beispielsweise Beschäftigungsmöglichkeiten, ein besserer Lebensstil, Bequemlichkeit und vieles mehr.

Nun, eine Studie von Gartner ergab, dass bis 2050 etwa 70 Prozent der Bevölkerung in Städten leben werden.

Dieses rasante Wachstum der Städte stellt eine erhebliche Belastung für die derzeitige Infrastruktur dar.

Um den neuen Anforderungen von Städten auf der ganzen Welt gerecht zu werden, setzen mehrere Kommunen auf das Internet der Dinge, um ihre Dienstleistungen zu verbessern, Kosten zu senken und die Interaktion und Kommunikation zu optimieren. Die Implementierung des IoT in Städten wird dazu führen, dass diese zu Smart Cities werden.

Warum ist das IoT eine „Notwendigkeit“?

Wie wir bereits in unserem vorherigen Blogbeitrag „IIoT-Trends für 2019“ erläutert haben, sollten Sensoren mit verschiedenen Arten von Maschinen in der Industrie vernetzt werden, ohne weiter darauf einzugehen. Werfen wir einen Blick auf die Vorteile.

• Sensoren an den Eingängen von Wohngebäuden, Geschäftsgebäuden, Behörden usw. zur Gesichtserkennung für mehr Sicherheit.
• Sensoren, die im Gebäude installiert sind, um Windstärke, seismische Aktivitäten und vieles mehr zu erfassen.
• Sensoren in den Wohnungen, um die Anzahl der Personen zu erfassen und dann die Beleuchtung, Heizung und Klimaanlage entsprechend anzupassen. Dies hilft, viel Energie zu sparen.
• Sensoren auf Autobahnen, Schnellstraßen und Unterführungen zur Erfassung des Verkehrsflusses.

5 wichtige Anwendungen des IoT für Smart Cities

Lösung für Verkehrsstaus

Mehr Menschen in Städten bedeuten mehr Verkehr auf den Straßen. Die Menschen in Großstädten können sehr gut nachvollziehen, was ich meine.

Glücklicherweise sorgt das Internet der Dinge (IoT) in diesem Bereich für massive Verbesserungen, von denen sowohl die Regierung als auch die Bürger profitieren können.

Jeden Tag leiden Städte wie London, New York, Delhi und Shanghai unter Staus, aber nach der Einführung von IoT-gestützten intelligenten Ampeln ist eine Verbesserung zu beobachten.

Nehmen wir ein Beispiel, um dies zu verdeutlichen. Intelligente Ampeln können ihre Zeit entsprechend dem Verkehrsaufkommen und Feiertagen anpassen, an denen der Verkehr am stärksten ist.

Dies wird zu einem verbesserten Verkehrsfluss beitragen.

Beamte können Daten von verschiedenen miteinander synchronisierten Geräten wie Verkehrskameras, Mobiltelefonen, Straßensensoren und Fahrzeugen sammeln und aggregieren, um den Verkehr in Echtzeit zu überwachen und Muster für zukünftige Maßnahmen zu erkennen.

Bei Straßenarbeiten oder Unfällen erhalten Autofahrer Warnmeldungen und werden auf weniger befahrene Straßen umgeleitet.

Bereitstellung intelligenter Beleuchtungslösungen

Das Internet der Dinge (IoT) bietet Vorteile, wenn es darum geht, mit Hilfe von Beleuchtung in der ganzen Stadt für eine optimale Ausleuchtung zu sorgen.

Mithilfe von Sensoren lassen sich nicht nur verschiedene Bereiche steuern, sondern auch Daten zu verschiedenen Bereichen erfassen, beispielsweise zur natürlichen Beleuchtungsstärke oder zur Bewegung von Fahrzeugen oder Personen.

All diese Daten können sicherlich dabei helfen, intelligente Beleuchtungslösungen zu entwickeln.

Intelligentes Parken

Die Suche nach einem Parkplatz in der Nähe Ihres Zielortes kann manchmal zu einem Albtraum werden. Mithilfe von GPS-Daten aus dem Mobiltelefon des Fahrers und Sensoren in der Straßenoberfläche lässt sich jedoch feststellen, ob ein Parkplatz in der Nähe verfügbar oder belegt ist.

Zuverlässige öffentliche Verkehrsmittel

IoT-Sensoren helfen den Behörden dabei, Muster zu erkennen, wie Bürger öffentliche Verkehrsmittel nutzen.

Sie nutzen diese Daten, um das Reiseerlebnis zu verbessern, indem sie an zwei entscheidenden Faktoren arbeiten: Pünktlichkeit und Sicherheit. Die Verantwortlichen analysieren auch Daten aus anderen Quellen, wie Verkehrsinformationen und Ticketverkäufe.

In London beispielsweise analysierten Bahnbetreiber kombinierte Daten aus Ticketverkäufen, CCTV-Kameras und Bewegungssensoren, die auf den Bahnsteigen installiert sind, um vorherzusagen, wie viele Fahrgäste in jedem Wagen Platz finden werden.

Sobald der Zug am Bahnhof einfährt, fordern die Zugbegleiter die Fahrgäste auf, sich über den gesamten Bahnsteig zu verteilen, um die Auslastung zu maximieren.

Durch diese Vorgehensweise wird eine gleichmäßige Verteilung der Fahrgäste auf alle Wagen erreicht, sodass es nie zu Verspätungen bei der Abfahrt oder Ankunft der Züge kommt.

Effiziente Wasserversorgung

Eine wachsende Bevölkerung bedeutet eine Verringerung der Wasserversorgung. Nun, das IoT hat das Potenzial, die Art und Weise, wie eine Stadt Wasser verbraucht, zu verändern.

Eine Gruppe von intelligenten Zählern ermöglicht es Versorgungsunternehmen, einen besseren Überblick über das Verbrauchsverhalten ihrer Kunden zu erhalten.

Mit diesem Netzwerk kann das Versorgungsunternehmen den Bedarf für den Echtzeitverbrauch überwachen und die Versorgung entsprechend freigeben.

Es muss nicht extra erwähnt werden, wie wertvoll Wasser ist. Intelligente Wasserzähler erkennen Leckagen und die Datenintegrität verhindert Einnahmeverluste aufgrund von Ineffizienzen.

Außerdem können diese Zähler so angepasst werden, dass die Bewohner in Echtzeit Zugriff auf ihren Verbrauch haben.

Anwendungsfälle IoT für Smart Cities

IoT verbessert lokale Gemeinden

Eine der unangenehmen Aufgaben in unserem Alltag ist die Müllabfuhr.

Ein Start-up-Unternehmen aus San Francisco namens Compology hat einen Sensor entwickelt, der in den Mülleimer eingesetzt werden kann, um dessen Inhalt zu fotografieren, automatisch zu analysieren und so den Müllmännern dabei zu helfen, ihre Route zu optimieren.

Laut einer Studie von Navigant wird der weltweite Markt für intelligente Abfallsammeltechnologie von 57,6 Millionen US-Dollar im Jahr 2016 auf 223,6 Millionen US-Dollar im Jahr 2025 anwachsen.

In den Vereinigten Staaten setzen viele Städte, darunter Boston und Baltimore, intelligente Abfallbehälter ein, die mit Echtzeit-Sensoren für städtische Gehwege ausgestattet sind.

Vernetzte Verkehrsinfrastruktur

Der komplexeste, aber auch einer der beliebtesten Anwendungsfälle für das Internet der Dinge (IoT) in Smart Cities ist der Bereich Verkehr.

Columbus, Ohio, setzt das IoT auf Straßen und im Verkehr ein, um die allgemeine Sicherheit von Fahrzeugführern, die Sicherheit an Kreuzungen, in Kinderspielzonen und Schulzonen zu verbessern und die Einhaltung der Verkehrsregeln an Ampeln zu gewährleisten.

Wie lässt sich das Internet der Dinge für intelligente Städte implementieren?

Betrachten wir das IoT-Implementierungsmodell, das befolgt werden sollte, um überzeugende Smart Cities zu schaffen.

Grundlegende Architektur

Der erste Entwurf und die Umsetzung von IoT für Smart Cities sollten immer mit einer Basisarchitektur beginnen, da dieser Entwurf für zukünftige Referenzen von entscheidender Bedeutung ist. Hier sind einige grundlegende Komponenten dafür:

• Netzwerksynchronisation: Nutzen Sie Sensoren so weit wie möglich, um Daten zu sammeln, zu synchronisieren und anschließend zu analysieren.
• Gateways: Bei der Implementierung eines IoT-Systems gibt es zwei Teile: materielle und immaterielle. Materielle Teile sind IoT-Geräte, immaterielle Teile sind beispielsweise Netzwerkknoten. Zwischen beiden Teilen muss jedoch eine Zwischenstufe bestehen. Diese Zwischenstufe sind in diesem Fall die Feldgateways.
• Data Warehouse: Das Data Warehouse ist der Ort, an dem ausschließlich strukturierte Daten gespeichert werden; es fungiert als Speicherort.

Screening und Analytik

Bei der Implementierung des IoT ist es von entscheidender Bedeutung, Datenanalysen hinzuzufügen, da mit Hilfe von Analysen Sensorgeräte überprüft und überwacht werden können und wir später Regeln für die Anwendung des IoT bei der Ausführung bestimmter Aufgaben festlegen können.

Detaillierte Analysen

Der Einsatz von Techniken wie maschinellem Lernen, statistischer Analyse, KI usw. kann für eine gründliche Datenanalyse von entscheidender Bedeutung sein.

Zweiwege-Interaktion zwischen Behörden und Bürgern über eine Benutzeranwendung

Zur Überprüfung und Analyse des Verhaltens von IoT-basierten Anwendungen für das öffentliche Wohl sollte eine kontinuierliche Interaktion zwischen beiden Parteien stattfinden.

Beispielsweise sollten Nutzer in Notfällen Alarmmeldungen erhalten.

Ein nie endender Prozess

Die Implementierung des IoT macht Sie smart, aber um diese Smartness aufrechtzuerhalten, müssen wir einen nie endenden Prozess durchlaufen. Wenn einige Lösungen heute bei Kommunen beliebt sind, kann es gut sein, dass sie morgen schon nicht mehr geeignet sind.

Das bedeutet nicht, dass wir das bestehende System hasserfüllt bekämpfen sollten, sondern vielmehr, dass wir einen tiefergehenden analytischen Ansatz verfolgen müssen, um das Problem zu lösen.

Schlussfolgerung

Derzeit mag das Internet der Dinge noch als Trend angesehen werden, doch in Zukunft wird es zu einer Notwendigkeit werden.

Angesichts des rasanten Wachstums der Weltbevölkerung benötigen Städte weltweit mehr Platz und Ressourcen, um alle Menschen unterbringen zu können, und ihre jeweiligen Kommunalverwaltungen benötigen Technologien, um sicherzustellen, dass ihre Bedürfnisse erfüllt werden.

In naher Zukunft wird das Internet der Dinge für jede Regierung das wichtigste Instrument sein, um erfolgreich zu regieren.