Rola Big Data w mieście przyszłości

Miasta jeszcze nigdy nie rozwijały się tak dynamicznie jak teraz. Liczba mieszkańców terenów zurbanizowanych wciąż rośnie, co jest efektem nie tylko migracji wewnętrznej, ale także coraz dłuższej średniej długości życia. Aby rozwój miast nie odbijał się jednak negatywnie na komforcie ich mieszkańców, należy go kontrować. Już teraz mamy problem ze zbyt dużą ilością samochodów, zanieczyszczeniem i zbyt małą ilością zieleni na terenach miejskich. Jeśli nie będziemy temu przeciwdziałać, za kilkadziesiąt lat obudzimy się w niezdatnej do życia przestrzeni rodem z Blade Runnera. Co możemy zatem zrobić, by nie dopuścić do takiego scenariusza? Z pomocą przychodzą nam nowoczesne systemy informatyczne, w tym te z obszaru Big Data.

Nieunikniona rewolucja?

Wielu specjalistów wieszczy, że rozwój Big Data zmieni nasze życie równo mocno, co upowszechnienie się Internetu. Czy faktycznie jest to realny scenariusz? Zauważmy, że już dostępne w tej chwili technologie związane z analityką Big Data znacząco upraszczają nam życie. Posługując się mapami Google, jesteśmy w stanie omijać największe korki, a tablice informacji pasażerskiej znajdujące się na przystankach większości dużych polskich miast na bieżąco informują nas o opóźnieniach. To wszystko nie byłoby jednak możliwe, gdyby nie algorytmy, które są w stanie przetworzyć ogromne zbiory gigabajtów wytwarzanych przez nas danych.

Możemy być pewni, że wciąż nie jest to kres możliwości tej technologii, chociażby dlatego, że danych jakie można poddać analizie wciąż przybywa. Generują je nie tylko laptopy i smartfony, ale także podłączone do sieci przedmioty codziennego użytku – lodówki, lustra, telewizory, oprawy oświetleniowe. Tym sposobem „Budujemy cyfrową kopię naszego rzeczywistego świata” – jak powiedział Dr Carlo Ratti  z Instytutu Technologicznego w Massachusetts i zyskujemy dostęp do jeszcze większej ilości, zbieranych w czasie rzeczywistym danych.

Te miasta już wdrożyły rozwiązania z obszaru Big Data i Internet of Things 

Z dobrodziejstw Big Data najaktywniej korzystają firmy i korporacje, które profilują w ten sposób informacje na temat swoich klientów. Na gromadzeniu i analizie danych bardzo wiele zyskują też także miasta. Zamiast bazować na nie zawsze wiarygodnych badaniach opinii publicznej, samorządy mogą dziś na bieżąco monitorować potrzeby mieszkańców miast i na tej podstawie decydować o tym, jaki obszar wymaga najpilniejszych inwestycji. Skąd brać jednak te informacje? W San Diegodostarczać je będą instalowane właśnie na latarniach ulicznych inteligentne sensory. Do jesieni 2018 roku ma być ich aż 3200 – wszystkie będą połączone w sieci LTE. Ich zadaniem będzie zbieranie i analizowanie danych o dotyczących jakości powietrza, bezpieczeństwa i natężenia ruchu. Wszystkie dane będą spływać do zintegrowanej z systemem aplikacji mobilnej. Kierowcy, którzy zdecydują się ją zainstalować na swoim telefonie, będą otrzymywać informacje o wolnych miejscach parkingowych i alarmowych sytuacjach na drodze.

Na osiedlu Nowe Żerniki we Wrocławiu, czujniki zamontowane na latarniach ulicznych odpowiadają natomiast za to, by ilość światła była dostosowana do realnych potrzeb mieszkańców. Zbierane przez nie dane spływają do systemu Philips City Touch, który na ich podstawie tworzy harmonogramy oświetlenia odpowiadające zwyczajom mieszkańców. Dzięki temu udało się znacząco obniżyć wydatki ponoszone na zakup energii elektrycznej. Nie jest ona bowiem marnowana na doświetlanie nieużywanych przestrzeni. Podobny system – Philips CityTouch Light Wave działa od niedawna w Szczecinie, gdzie zainstalowano 4985 sterowanych zdalnie ledowych opraw oświetleniowych. Część z nich jest wyposażona w czujniki światła dziennego, dzięki czemu lampy świecą z różną intensywnością w zależności od pory dnia. Operatorzy na bieżąco otrzymują też informacje o stanie technicznym zainstalowanych opraw i zużywanej przez nie energii.

W Las Vegas policja walczy zaś z przestępcami, analizując dane zbierane przez rozmieszczone w różnych punktach miasta mikrofony. Dźwięki takie jak krzyk, czy pisk opon świadczą o tym, że do danej dzielnicy należy wysłać patrol. Dla służb mundurowych równie wartościowe mogą być nagrania z kamer sieciowych oraz zdjęcia publikowane przez mieszkańców w mediach społecznościowych. Dzięki narzędziom do monitorowania danych informacjeo niebezpiecznych incydentach mogą być natychmiast wychwytywane, a następnie weryfikowane na obrazach z kamer. Zdjęcia zamieszczane w social media wykorzystuje też aplikacja, która pomaga władzom San Francisco w zbieraniu i analizowaniu opinii na temat oświetlenia architektonicznegow mieście. „Dzięki temu wiemy, że 50 mln ludzi zobaczyło oryginalną instalację [The Bay Light], ponad 100 tys. osób obejrzało w serwisie YouTube, zamieszczono ponad 650 mln wzmianek w mediach tradycyjnych i społecznościowych, a lokalna gospodarka została pobudzona o 18 mln dolarów” pisze Bartosz Dominiak w raporcie „Cyfrowe Miasta” stworzonym na zlecenie firmy Philips Lighting. Władze miasta nie tworzą już więc strategii oświetleniowych intuicyjnie, doskonale wiedzą bowiem, co podoba się mieszkańcom i turystom i na tej podstawie doskonalą swoje pomysły.

Algorytm zadecyduje o tym, gdzie pojawią się nowe inwestycje?

Ze wdrażaniem rozwiązań z obszaru Big data wiążą się pewne obawy. Wielu nie podoba się to, że oddajemy prawo do decydowania o niektórych kwestiach elektronicznym algorytmom. Należy jednakpamiętać o tym, że rozwiązania, jakie podsuwają nam algorytmy są wysuwane na podstawie danych behawioralnych. Co to oznacza? Przypomnijmy sobie inteligentny system oświetleniowy zainstalowany na osiedlu Nowe Żerniki. Tam czujniki najpierw rejestrują to, co dzieje się na osiedlu, a następnie tworzą na tej podstawie harmonogramy oświetlenia. Decyzja nie jest więc efektem przypadku, ale przeprocesowania ogromnych zbiorów danych, których nie byłby w stanie przeanalizować żaden człowiek. Można zatem powiedzieć, że algorytmy odwalają za nas brudną robotę.  Prof. Rob Kitchin z Maynooth University ujął to jeszcze dosadniej:  „Jeśli zarządzasz miastem w oderwaniu od danych, ignorujesz jego kulturę, ignorujesz politykę, ignorujesz konflikty społeczne, ignorujesz historię… tęsknisz za to do czasów, gdy miasto było brudnym molochem.”

Jakie są dalsze perspektywy rozwoju Big Data?

W przyszłości korzystanie Big Data prawdopodobnie będzie standardem w zarządzaniu miastami. Nie jest to tania inwestycja, ale środki na nią przeznaczone zwracają się w dłuższej perspektywie, co pokazuje przykład Szczecinai Nowych Żernik. Chociażby ze względu na oszczędności miasta będą więc wdrażać rozwiązania z dziedziny Big Data i Internet od Things.

Same systemy Big Data i Internet of Things będą się natomiast udoskonalać. Najbardziej odczuwalną zmianą będzie podłączenie do sieci coraz większej liczby urządzeń, chociażby autonomicznych samochodów. Aby ich zastosowanie w ogóle miało sens, powinny mieć dostęp do danych na temat natężenia ruchu, stanu nawierzchni i warunków pogodowych w mieście. Jeśli uda nam się stworzyć sieć, która będzie łączyć wszystkie autonomiczne pojazdy i infrastrukturę drogową, przemieszczanie się po mieście powinno stać się prostsze i bezpieczniejsze.

Big Data może też zwiększyć komfort podróżowania komunikacja miejską, a tym samym jej popularność wśród mieszkańców miast, co w konsekwencji może doprowadzić do zmniejszenia korków. Testowane były już nawet systemy, które najpierw analizowały ilość pasażerów w poszczególnych wagonach metra, a po wjechaniu na peron informowały pasażerów, w jakich wagonach jest najluźniej.

Aby miasta przyszłości były prawdziwie „inteligentne” konieczna jest jednak integracja i wymiana danych pomiędzy poszczególnymi instytucjami i miastami. Na miasto trzeba bowiem patrzeć jak na wspólne przedsięwzięcie wielu partnerów: mieszkańców, przedsiębiorców, władz miejskich i instytucji. Aby funkcjonowało ono sprawnie muszą się oni nauczyć ze sobą współpracować.