Smart City und das Internet der Dinge: Urbane Umgebungen digital verbinden

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  Quantumrun-Vorausschau
• 13. Juli 2022

Zusammenfassung der Einblicke

Städte entwickeln sich schnell zu intelligenten urbanen Zentren und nutzen Technologien des Internets der Dinge (IoT), um öffentliche Dienste und Infrastruktur zu verbessern. Diese Fortschritte führen zu einer verbesserten Lebensqualität, größerer ökologischer Nachhaltigkeit und neuen wirtschaftlichen Möglichkeiten. Dieser Wandel bringt auch Herausforderungen im Datenschutz und Anforderungen an neue Fähigkeiten in Technologie und Cybersicherheit mit sich.

Kontext von Smart City und dem Internet der Dinge

Seit 1950 hat sich die Zahl der in Städten lebenden Menschen mehr als versechsfacht, von 751 Millionen auf über 4 Milliarden im Jahr 2018. Es wird erwartet, dass die Städte zwischen 2.5 und 2020 um weitere 2050 Milliarden Einwohner wachsen werden, was die Stadtverwaltungen vor eine administrative Herausforderung stellt.

Da immer mehr Menschen in die Städte ziehen, stehen die kommunalen Stadtplanungsbehörden zunehmend unter dem Druck, qualitativ hochwertige und zuverlässige öffentliche Dienstleistungen nachhaltig zu erbringen. Infolgedessen erwägen viele Städte Smart-City-Investitionen in modernisierte digitale Tracking- und Managementnetzwerke, um ihnen bei der Verwaltung ihrer Ressourcen und Dienste zu helfen. Zu den Technologien, die diese Netzwerke ermöglichen, gehören Geräte, die mit dem Internet der Dinge (IoT) verbunden sind. 

Das IoT ist eine Sammlung von Computergeräten, mechanischen und digitalen Maschinen, Objekten, Tieren oder Menschen, die mit eindeutigen Kennungen und der Fähigkeit ausgestattet sind, Daten über ein integriertes Netzwerk zu übertragen, ohne dass eine Mensch-zu-Computer- oder Mensch-zu-Mensch-Interaktion erforderlich ist. Im Kontext von Städten werden IoT-Geräte wie vernetzte Zähler, Straßenbeleuchtung und Sensoren verwendet, um Daten zu sammeln und zu analysieren, die dann zur Verbesserung der Verwaltung von öffentlichen Versorgungsunternehmen, Diensten und Infrastrukturen verwendet werden. 

Europa gilt weltweit als Vorreiter bei der innovativen Stadtentwicklung. Laut dem IMD Smart City Index 2023 liegen acht der zehn besten Smart Cities weltweit in Europa, wobei Zürich den Spitzenplatz belegt. Der Index verwendet den Human Development Index (HDI), eine zusammengesetzte Messgröße, die Lebenserwartung, Bildungsniveau und Pro-Kopf-Einkommen berücksichtigt, um die Gesamtentwicklung eines Landes zu bewerten. 

Störende Wirkung

Die Integration von IoT-Technologien in städtischen Gebieten führt zu innovativen Anwendungen, die die Lebensqualität der Stadtbewohner unmittelbar verbessern. In China bieten IoT-Luftqualitätssensoren ein praktisches Beispiel. Diese Sensoren überwachen den Grad der Luftverschmutzung und senden per Smartphone-Benachrichtigung Alarme an die Bewohner, wenn die Luftqualität auf ein schädliches Niveau absinkt. Diese Echtzeitinformationen ermöglichen es Einzelpersonen, ihre Belastung durch verschmutzte Luft zu minimieren und so möglicherweise das Auftreten von Atemwegserkrankungen und Infektionen zu reduzieren.

Intelligente Stromnetze stellen eine weitere wichtige Anwendung des IoT im Stadtmanagement dar. Diese Netze ermöglichen Stromversorgern eine effizientere Verwaltung der Energieverteilung, was zu geringeren Betriebskosten und einer höheren betrieblichen Effektivität führt. Auch die Umweltauswirkungen sind bemerkenswert; Durch die Optimierung des Stromverbrauchs können Städte ihre Treibhausgasemissionen senken, insbesondere jene, die aus Kraftwerken entstehen, die auf fossilen Brennstoffen basieren. Darüber hinaus implementieren einige Städte Energiespeichersysteme für Privathaushalte und Solarpaneele, die an das Smart Grid angeschlossen werden, um die Belastung des Netzes in Zeiten der Spitzennachfrage zu verringern und es Hausbesitzern zu ermöglichen, Energie entweder für die spätere Nutzung zu speichern oder überschüssige Solarenergie an das Netz zurückzuverkaufen.

Hausbesitzer, die an Energiespeicher- und Solarmodulprogrammen teilnehmen, können einen doppelten Vorteil genießen: Sie tragen zu einem nachhaltigeren Energiesystem bei und generieren gleichzeitig passives Einkommen. Dieses Einkommen kann ihre finanzielle Stabilität stärken, insbesondere in Zeiten wirtschaftlicher Unsicherheit. Für Unternehmen führt die Einführung intelligenter Netze zu vorhersehbareren und möglicherweise niedrigeren Energiekosten, was ihr Endergebnis verbessern kann. Auch Regierungen profitieren, da diese Technologien nachhaltigere Städte fördern, die Gesundheitskosten im Zusammenhang mit umweltbedingten Krankheiten senken und die Energieunabhängigkeit fördern.

Auswirkungen von Städten, die Smart-City-IoT-Systeme nutzen

Wenn mehr Stadtverwaltungen von der IoT-Technologie profitieren, könnte dies zu weiteren Auswirkungen führen:

• Eine Verschiebung des städtischen Lebensstils hin zu mehr Umweltbewusstsein, angetrieben durch Echtzeitdaten über lokale ökologische Bedingungen und individuelle COXNUMX-Fußabdrücke.
• Eine zunehmende Nutzung erneuerbarer Energiequellen durch Hausbesitzer, angeregt durch die finanziellen Anreize, überschüssige Solarenergie zurück ins Netz zu verkaufen.
• Die Schaffung neuer Marktchancen in den Bereichen IoT und erneuerbare Energien führt zu Beschäftigungswachstum und wirtschaftlicher Diversifizierung in diesen Branchen.
• Als Reaktion auf die zunehmende Verfügbarkeit städtischer Daten und Plattformen zur Bürgerbeteiligung führen Kommunalverwaltungen transparentere und verantwortungsvollere Praktiken ein.
• Eine Verlagerung der Stadtplanung hin zu stärker datengesteuerten Ansätzen, die die Effizienz im öffentlichen Verkehr, in der Abfallwirtschaft und in der Energieverteilung verbessern.
• Verbesserte Bürgerbeteiligung und gemeinschaftliches Engagement, da die Bewohner leichteren Zugang zu Informationen und Dienstleistungen erhalten und mehr Möglichkeiten haben, die Entscheidungsfindung vor Ort zu beeinflussen.
• Steigende Nachfrage nach Cybersicherheitsexperten und Datenschutzexperten, da Kommunen mit dem Schutz der riesigen Datenmengen kämpfen, die durch Smart-City-Technologien generiert werden.
• Eine allmähliche Verringerung der Zersiedelung, da effiziente öffentliche Verkehrs- und Energiesysteme das Leben in der Innenstadt attraktiver und nachhaltiger machen.

Fragen zu berücksichtigen

• Würden Sie einer Stadtverwaltung den Zugriff auf Ihre Reisedaten erlauben, wenn diese Reisedaten im Rahmen von Verkehrsoptimierungsbemühungen verwendet werden?
• Glauben Sie, dass Smart-City-IoT-Modelle auf ein Niveau skaliert werden können, auf dem die meisten Städte und Gemeinden ihre verschiedenen Vorteile nutzen können? 
• Welche Datenschutzrisiken sind mit einer Stadt verbunden, die IoT-Technologien nutzt?