Foto: Alexandre Debiève via Unsplash

Zo ontwerp je de echte smart city

Door de komst van internet zijn we altijd met alles en iedereen verbonden. We kunnen tegenwoorden van alles meten, wegen en weten. Er wordt dan ook veel gesproken en gediscussieerd over de toepassingen en gevolgen van technologisering en digitalisering. Maar voor we daar zijn, moet de juiste grid worden aangelegd: een goede technische infrastructuur is van groot belang. Maar wat houdt die infrastructuur precies in? En wat is hiervan de impact op de openbare ruimte? Wim van der Bijl geeft antwoord op deze vragen.

Door Wim van der Bijl, Stichting Digitale Bereikbaarheid

In dit artikel beginnen we bij het vierlagenmodel van de technische infrastructuur. Omdat de impact op de openbare ruimte voornamelijk bepaald wordt door de IoT-laag en de netwerklaag, gaan we daar vervolgens dieper op in. Daarna komt aan bod hoe IoT-devices en netwerken zichtbaar zijn in de openbare ruimte.

De vier lagen van de technische infrastructuur

In alle smartcitytoepassingen zijn vier basis lagen te onderscheiden: IoT, Netwerk, Data en Smartcitytoepassing. De eerste drie lagen liggen ten grondslag aan laag vier. Voor een stad of gemeente die smartcitytoepassingen wil invoeren is het dan ook van belang dat de basisinfrastructuur op orde is en dat de lagen één tot en met drie aanwezig zijn, goed en veilig functioneren en eenvoudig aangevuld kunnen worden.

1. IoT-Laag
IoT-devices (sensoren) zijn databronnen die regelmatig informatie over een actuele toestand doorgeven (luchtkwaliteit, geluidsniveau, status van een parkeerplaats, etc.). IoT-devices kunnen soms ook actuatoren bevatten die op commando vanuit een applicatie een toestand lokaal kunnen beïnvloeden (informatie op paneel aanpassen, apparaat in-/uitschakelen, etc.).

2. Netwerklaag
Er zijn verschillende telecommunicatienetwerken die de communicatie verzorgen tussen de IoT-devices en de centrale datapool zodat alle data beschikbaar komen voor de smartcitytoepassingen. Daarnaast zorgen deze netwerken er ook voor dat stuurinformatie van de smartcitytoepassingen naar de juiste IoT-devices wordt gestuurd zodat verkeerslichten, informatieborden, indicatoren enzovoort kunnen worden aangepast.

3. Datalaag
Dit is de laag waar de data van allerlei IoT-devices, externe bronnen (bijvoorbeeld buienradar en andere websites) en locatie en snelheid van mobiele devices worden samengevoegd in één grote datapool. De samenvoeging van heel veel data in één datapool maakt het mogelijk om verbanden te leggen tussen verschillende gebeurtenissen. IoT-devices met een actuatorfunctie kunnen door middel van een toegangsmechanisme gebruik maken van deze datapool en zo worden aangestuurd.

4. Smartcitytoepassingen-laag

Smartcitytoepassingen combineren allerlei actuele gegevens uit de datapool op een slimme manier. Met als doel: conclusies trekken over de actuele situatie in de stad of gemeente en op basis daarvan eventueel bijsturen (vuilnisauto’s alleen naar volle vuilcontainers laten rijden, op basis van luchtkwaliteit (fiets)verkeer omleiden, etc.).

Voorbeelden van smartcitytoepassingen

Groene golf voor fietsers
     ​- Doel: zorgen voor groen licht voor fietsers;
     - Welke IoT-devices?: gps-unit op de fiets die locatie en snelheid doorgeeft
     - Functie actuatoren: beïnvloeding verkeerslichte

Parkeertoepassing
    - ​Doel: begeleiden auto’s naar vrije parkeerplaatsen via een optimale route
     - Welke IoT-devices?:
              - Parkeerplaatssensor
              - Informatie over verkeersdrukte uit bewegingsinfo voertuigen
              - Informatie over luchtvervuiling uit sensor om bepaalde straten te ontwijken
     - Functie actuatoren:
              - Verzenden routeinformatie naar navigatiesysteem in auto
              - Parkeerplaatsreservering indicator

Wat is dan de impact op de openbare ruimte?

De komst van snel toenemende aantallen IoT-devices om smartcitytoepassingen heeft niet alleen invloed op ons gedrag, het veranderd ook het aanzicht van de openbare ruimte. Er zullen in de openbare ruimte meer en meer apparaten komen die ieder op een optimale plaats moeten komen. 5G-antennes dienen bijvoorbeeld een vrij zicht te hebben. Veel IoT-devices zullen dus ofwel op lantaarnpalen, ofwel op andere hoge punten geplaatst moeten worden. Dit betekend dat ze zichtbaar zullen zijn.

Niet alleen de draadloze versies, maar juist ook de draadgebonden IoT-devices zullen impact hebben op de openbare ruimte. Er zullen veel meer ondergrondse (glasvezel)verbindingen nodig zijn. Dit brengt meer kabelverdeelstations, straatkasten en ondergrondse verdeelunits met zich mee. Er zal in de toekomst, bijvoorbeeld bij het ontwerpen van een nieuwe woonwijk, direct rekening moeten worden gehouden met extra 5G-antennes en IoT-devices. Op deze manier kunnen de units zo onopvallend mogelijk worden verwerkt in het straatbeeld, maar profiteren we wel van de voordelen.

Hoe straalt 5G?
5G komt eraan, met een breder spectrum aan toepassingen dan internet alleen. 5G verbindt verschillende bestaande en nieuwe technologieën met elkaar. Toch is er ook twijfel. Zo zijn er mensen die zich zorgen maken over hun gezondheid met de komst van het 5G-netwerk vanwege de straling. Er is volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) en het kabinet geen wetenschappelijk bewijs dat radiogolven van uitzendkastjes in de openbare ruimte en draadloze wifi-netwerken en mobiele telefoons een negatief effect op de gezondheid hebben. Het 5G-spectrum is dan ook niet anders dan bijvoorbeeld het 4G-spectrum dat nu al in gebruik is. Het verschil is dat met 5G het dataverbruik toeneemt, waardoor dus ook de blootstelling aan radiogolven, maar aan de andere kant zal door de geavanceerde 5G-technieken, die de radiogolven beter naar de gebruikers kunnen richten, de blootstelling weer afnemen.
Meer informatie
Dit is een exclusieve voorpublicatie uit het boek 'Een slimme stad, zo doe je dat – Verbonden, flexibel en betekenisvol; maak de echte future city'. U kunt het boek (met ruim 200 pagina's) nu aanvragen via het aanvraagformulier. Digitaal lezen is gratis, een gedrukte versie kost €29,-.
Stadszaken
Stadszaken
Paulus Borstraat 41 3812 TA Amersfoort
redactie@stadszaken.nl