Archief | december, 2017

Smart cities: slim, slimmer en slimst

17 Dec

smart-cities-infrastructure-iot-wide

Technologie bedrijven hebben met succes de definitie van smart city gefocust op wired. Volgens IBM gaat het daarbij om drie ‘I’s: instrumental, interconnected en intelligent[1]. Corporate story telling[2] beschrijft een smart city verder als een technology-led urban utopia dat de oplossing is alle stedelijke problemen, zoals criminaliteit, verkeerscongestie, inefficiënte dienstverlening, armoede en overbevolking. Bovendien draagt technologie bij aan een gezonde levensstijl voor iedereen. Ik heb dit verhaal gelabeld als Smart City 1.0.

Hoe zal een wired city uitzien?

In het recent gepubliceerde artikel[3] Complex Cyber Terrain in Hyper Connected Areas beschrijft Mike Matson de fysieke en virtuele componenten van de cyberruimte in stedelijke gebieden: Miljoenen kilometers glasvezelkabel verbinden datacenters en carrier hotels[4]. Tot voor kort waren zakelijke en thuiscomputers het einde van de lijn, maar hun aantal is inmiddels overtroffen door zogenaamde Ubiquitous Sensor Networks (USN), zoals slimme meters, CCTV, microfoons en sensoren. De functies van deze laatste zijn:

  • Detecteren (bijvoorbeeld: afwijkingen in systemen vaststellen, identificatie van indringers),
  • Tracking (bijvoorbeeld: pakketten, mensen en voertuigen) en
  • Monitoring (bijvoorbeeld: gezondheid, slijtage van bruggen en wegen).

Unknown-2

Sensornetwerken worden de kern van stedelijke systemen: Ze bewaken de omgeving (luchtkwaliteit, verkeersdichtheid, ongewenste bezoekers) en ze handelen zelfstandig en intelligent. Mike Matson berekent dat in 2050 een relatief kleine stad van 2 miljoen inwoners een miljard sensoren zal inzetten, alle verbonden door het Internet.

Ieder van ons is dan middelpunt van een persoonlijk netwerk dat ons steeds vergezelt: laptop, telefoon, bril, horloge, diagnostische gezondheid-waarnemingseenheid en wearables. De groei van persoonlijke netwerken begint kort na de geboorte. Al deze apparaten communiceren rechtstreeks via sensoren of via Internet. Ze leveren informatie waarop we kunnen reageren, maar de meeste informatie wordt verwerkt door middel van kunstmatige intelligentie. Deze stuurt processen aan zoals de verwarming in elke kamer in ons huis op elk moment van de dag. Als onderdeel van Internet of Things zullen huishoudelijke apparaten zijn verbonden met internet en kunstmatige intelligentie zal het gebruik ervan optimaliseren.

Unknown-6Persoonlijke netwerken communiceren met de onmiddellijke omgeving (huis, auto, familie, werk) en de buitenwereld. Bijvoorbeeld als het regent, wacht een autonome auto voor de deur. Het systeem ‘weet’ dat je bij droog weer lopend van huis gaat.

Netwerken van sensoren zijn hiërarchisch verbonden. Zo zullen sensoren in het huis de persoonlijke netwerken van alle gezinsleden voeden. Voor specifieke functies voeden ze tevens het controlecentrum van de buurt. Dit geeft gegevens met betrekking tot energieproductie en -verbruik, mobiliteit, water, riolering en veiligheid door naar hogere echelons, waar ze verzameld en geanalyseerd worden.

Misschien toch niet zo slim

Hoewel dit vanuit de technologie geïnspireerde verhaal nog vrijwel nergens in zijn volle omvang werkelijkheid is geworden, groeit de weerstand. Een alternatieve visie is in opkomst, uitgaande van onder andere de volgende denkbeelden:

  • Technologie is niet de belangrijkste oplossing voor de meeste stedelijke problemen.
  • De ontwikkeling van steden moet aansluiten bij initiatieven van burgers en leiden tot de ontwikkeling van sociaal kapitaal.
  • Vertrekpunt van het stedelijk beleid zijn sociale en milieuproblemen, in plaats van te starten met de keuze van technologie.
  • Het gebruik van informatietechnologie weerspiegelt en bestendigt de machtsverhoudingen tussen bedrijven, overheid, gemeenschappen en gewone burgers.
  • De keuze van technologische oplossingen om stedelijke problemen op te lossen moet resultante zijn van een democratisch besluitvormingsproces.
  • Technologie moet gekoppeld zijn aan een betere balans tussen economische groei en duurzaamheid.
  • Er is een groeiend bewustzijn van de privacyaspecten van verbondenheid binnen netwerken, wat leidt tot de wens om zelf te kiezen in welke mate je daarop aangesloten wil zijn.

Whatever we do, we know the world doesn’t need another plan that falls into the same trap as previous ones: treating the city as a high-tech island rather than a place that reflects the personality of its local population. Interview[5] met Daniel Doctoroff, CEO van Sidewalk Labs.

Naar een meer inclusieve visie op de smart city

Er zijn veel visies op smart cities. Sommige verwijzen naar de mate van gezondheid en opleidingsniveau van de bevolking. Naar mijn mening horen dit soort overwegingen eerder bij het streven naar humane, maar niet noodzakelijk ook slimme steden. Een visie op de eigenschappen van een smart city behoort in elk geval verwijzingen te bevatten naar technologie en naar de democratische legitimatie daarvan. Dit laatste betreft de mate waarin burgers betrokken zijn bij de besluitvorming over het gebruik van technologie en eigenaar van hun persoonlijke data blijven.

3586027703

Hierbij kan een onderscheid worden gemaakt tussen twee fundamenteel verschillende manieren waarop de democratische legitimatie van het gebruik van technologie plaatsvindt.

Systeemdenken versus complexiteitstheorie

Hoe de wereld om ons heen uitziet is het resultaat van mentale constructies, over wier geldigheid en betekenis we voortdurend delibereren. Deze mentale constructies zijn afhankelijk van een aantal vooronderstellingen.

Aan de ene kant is er de overtuiging dat de realiteit wordt gevormd door een stabiele reeks van acties en reacties. Niemand zal dit betwisten met betrekking tot de natuur (denk aan de zwaartekracht). In de sociale wereld geloven de meeste mensen dat dit ten hoogste gedeeltelijk van toepassing is. Bijvoorbeeld, stijgende huurprijzen in steden ertoe leiden dat mensen verhuizen en dat rijkere mensen hun plaatsen innemen (gentrification). Een keten van gerelateerde acties en reacties kan als een systeem worden beschouwd.

IBM

Aan de andere kant is de overtuiging dat resultaten van interacties tussen mensen voor een deel onvoorspelbaar zijn. Hogere huren kunnen in plaats van dat de betrokkenen vertrekken, leiden tot creatieve oplossingen (verhuren via Airbnb, het opzetten van een huiskamerrestaurant). Hierop kunnen weer andere onverwachte gebeurtenissen volgen, bijvoorbeeld collectieve weerstand tegen de huurverhoging. De ‘realiteit’ wordt beschouwd als een complex adaptief proces. Zo’n proces is iets wezenlijk anders dan een gecompliceerd proces. Het laatste is vanwege zijn herhaalbaarheid op te vatten als een systeem, het eerste vanwege zijn onvoorspelbaarheid niet.

Beide benaderingen hebben beleidsimplicaties

Sociale systemen kunnen worden beïnvloed door het veranderen van elementen in de keten van acties en reacties. Op deze manier kunnen alternatieve scenario’s worden onderscheiden met elk zijn eigen uitkomsten. Democratie is dan besluitvorming daarover door een vertegenwoordigende lichaam.

Maar in een complex adaptief proces is het veranderen van interacties om gewenste resultaten te bewerkstelligen onmogelijk. In dit geval is democratie het overlaten van beslissingen aan de direct betrokkenen (zelfbestuur).

Deze benaderingen zijn complementair. Tegenwoordig zijn ze echter uit balans. Stedelijk beleid is gericht op een gedetailleerde systematische aanpak die resulteert in generieke maatregelen om het gecompliceerde stedelijke systeem te beheersen. Zelfs als er uitgebreide beraadslagingen aan de besluitvorming door de gemeenteraad voorafgaan, komt het voor dat niemand tevreden is met de uitkomst. Kiezen voor een gebiedsgerichte benadering en belanghebbenden zelf keuzen laten maken waar dat mogelijk is, had kunnen leiden tot betere democratische legitimering.

Smart City 2.0

Smart City 2.0 kent een zorgvuldig voorbereide en democratisch gecontroleerde keuze van technologische oplossingen voor de problemen van een de stad. De voor- en nadelen van alternatieve scenario’s zijn breed gecommuniceerd. Uiteindelijk neemt de gemeenteraad een beslissing en kunnen technologie bedrijven bieden. De raadpleging van burgers die betrokken of geïnteresseerd zijn, gaat ook door tijdens de uitvoerende fase.

De herontwikkeling van de oude haven in Toronto met de hulp van Sidewalks Labs (een bedrijf uit Alphabet) is een uitstekend voorbeeld van deze aanpak[6].

De_Boleniusmoestuin

Smart City 3.0

Een stad kan ook besluiten om democratische, maar gecentraliseerde besluitvorming over infrastructuurprojecten tot het hoognodige te beperken. In plaats daarvan worden initiatieven van buurten of uit netwerken gestimuleerd en ondersteund[7]. Een paar voorbeelden:

  • De implementatie van smart-grid-oplossingen in een wijk.
  • De organisatie van een systeem van IT-faciliteiten voor onderlinge samenwerking voor ouderen.
  • Co-ontwikkeling van vervoersoplossingen binnen een regio-breed systeem van mobiliteit-als-een-dienst.

In deze voorbeelden verschilt de rol van ICT, maar ze is altijd ondersteunend.

Naar mijn mening zijn Amsterdam en Rotterdam op weg om een ​​Smart City 3.0 te worden, hoewel er nog een lange weg te gaan is. Ik kom hier later op terug.

 

[1] http://smartcityhub.com/governance-economy/smart-city-smart-story/

[2] http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/13604813.2014.906716

[3] http://smallwarsjournal.com/jrnl/art/complex-cyber-terrain-in-hyper-connected-urban-areas

[4] Dit zijn knooppunten waar particuliere netwerken samenkomen om een ​​groter netwerk (het Internet) te vormen

[5] http://smartcityhub.com/technology-innnovation/google-connects-smart-city-movement/

[6] http://smartcityhub.com/governance-economy/googles-sidewalk-labs-takes-the-lead-in-smart-city-development-in-toronto/

[7] Het schitterende boek Peter Camp, Wonen in de 21ste eeuw, staat vol van voorbeelden waartoe burgerinitiatieven in het algemeen kunnen leiden.

 

Advertenties

Smart city: slim verhaal!

3 Dec

Op 4 november 2011 werd het handelsmerk smarter cities officieel geregistreerd als eigendom van IBM. Deze gebeurtenis markeert een periode waarin het bedrijf erin slaagde de definitie van smart city naar zijn hand te zetten en marktleider werd op de smart city-technologiemarkt.

Smart city - dash board Rio de Janeiro

In het eerste decennium van de 21e eeuw begonnen steden zich overal ter wereld smart te noemen om redenen die variëren van de inzet van ICT tot het hoge opleidingsniveau van hun burgers. Voorlopers waren San Diego, San Francisco, Ottawa, Brisbane, Amsterdam, Kyoto en Bangalore. Anderen volgden, waaronder Southampton, Edinburgh, Manchester, Vancouver en Montreal. Welke stad wil niet smart zijn? Volgens Vito Albino et all [1] waren er in 2013 ongeveer 143 zelfbenoemde smart cities over de hele wereld.

De smart city volgens IBM

Unknown-2Op 6 november 2008 gaf Sam Palmisano (CEO IBM) de aanzet tot de dominante rol van IBM met een toespraak getiteld A Smarter Planet: The Next Leadership Agenda. Deze lezing en de bijbehorende publicaties hebben doorslaggevende invloed gehad op het creëren van het imago van de smart city. Zie het artikel van Ola Öderström et al: Smart cities as corporate storytelling[2],

Volgens IBM bestaat de harde kern van elke smart city uit drie letters ‘I’: instrumented, interconnected and intelligent.

  • Instrumented: De mogelijkheid om dat op te slaan en te integreren door het gebruik van sensoren, meters, apparaten en persoonlijke hulpmiddelen.
  • Interconnected: De integratie van deze gegevens in een computerplatform dat uitwisseling van dergelijke informatie tussen verschillende gebruikers mogelijk maakt.
  • Intelligent: De integratie van complexe analyses, modellering, optimalisatie, visualisering en kunstmatige intelligentie om betere operationele beslissingen te nemen.

Steden zijn in het verhaal van IBM systems of systems: Drie hoofdcategorieën zijn planning en beheer, infrastructuur en dienstverlening, elk onderverdeeld in eveneens drie subsystemen:

  • Planning- en beheer: Openbare veiligheid, slimme gebouwen, stedelijke planning en bestuur.
  • Infrastructuur: Energie en waterhuishouding, afvalverwerking, milieu en transport.
  • Dienstverlening: sociale voorzieningen, gezondheidszorg en onderwijs.

Om een soepele werking van steden te waarborgen, moeten volgens IBM alle negen (later elf) systemen centraal worden gemonitord en gereguleerd. Het bedrijf heeft voor dit doel een Intelligent Operations Center ontworpen.

Smart city - Smart systems

IBM: Systeem van systemen

Het streven van IBM om de smart city-technologiemarkt te domineren is een rechtstreeks gevolg van het feit dat het bedrijf gestopt is met ontwerpen en produceren van hardware en zich toelegt op consultancy en software. Eerdere studies hadden er al op gewezen dat smart cities een enorme niet-ontgonnen markt is van $39,5 miljard per jaar. De smart city strategie van IBM omvatte twee elementen. Ten eerste, grootschalige contracten met steden zoals Singapore en Rio de Janeiro. Ten tweede, de Smarter Cities challenge[3]: IBM ondersteunde 100 smart city-projecten financieel (van $250.000 tot $400.000) en met techniek en advisering. Door deze investering van $100 miljoen ontwikkelde het bedrijf expertise die in steden als Madrid, Beijing, Minneapolis en vele anderen kon worden benut. Deze aanpak heeft zijn vruchten afgeworpen; IBM is betrokken bij meer dan 2000 smart city projecten over de hele wereld, waarmee jaarlijks ongeveer $3 miljard aan inkomsten wordt gegenereerd

‘Corporate story telling’

IBM heeft een succesvol verhaal geconstrueerd dat de problemen van wereldsteden zodanig herformuleert (‘framed’) dat het bedrijf ze kan helpen oplossen. Het bedrijf slaagde erin  stadsbesturen en politici wereldwijd zich dit verhaal eigen doen maken. Hierdoor werd IBM een obligatory passage point in de smart city technologiemarkt.

Het succes van het verhaal van IBM berust op twee retorische pijlers. In de eerste plaats de suggestie dat stedelijke problemen oplosbaar zijn met technische middelen door deze als onderdeel van samenhangende systemen te benaderen. De tweede is het creëren van een utopisch perspectief: Op dit moment bevinden steden zich in nog een diepe crisis: Steeds meer eisen vanuit de bewoners, krapper wordend budget, groeiende werkloosheid en bevolkingsgroei. Maar er gloort hoop: Zodra nieuwe technologie is geïnstalleerd, komen al deze problemen onder controle.

‘Before the advent of smart information systems, people actually had to turn up in person to be seen by health centers, passport offices, post offices, embassies…. Long lines, known as “queues”, quickly formed as people stood around aimlessly for hours…… Finally in the early 21st century, electronic declarations cut queues and billions of euros in administration costs.

Unknown-3Het waren niet alleen de marketeers van IBM die dit soort juichverhalen schreven. Inder Sidhu (Cisco) zag eveneens grote kansen voor zijn bedrijf[4]. In 2010 richtte het een Smart and Connected Communities Institute op. Cisco en het Amerikaanse vastgoedontwikkelaar Gale International bouwden samen New Songdo in Zuid-Korea. Deze samenwerking werpt een nieuw licht op de intenties van deze bedrijven. In essentie is New Songdo bedoeld als een gigantisch bedrijvenpark en de stad om huisvesting te bieden aan hun werknemers, waarvan veel expats. Zodra New Songdo is voltooid is, zijn Gale International en Cisco van plan om 20 andere nieuwe ‘steden’ in China en India uit te rollen.

Andere bedrijven volgden, de Fujitsu-groep die Human Centric Intelligent Society promoot, Siemens dat vanaf 2011 investeert in een Infrastructure and Cities divisie en Microsoft dat in 2013 startte met zijn initiatief City Next. Over Google’s (Alphabet) betrokkenheid heb ik eerder geschreven[5].

De ondernemende stad

Achter de ontwikkeling van New Songdo doemt een ander verhaal op. Dit is niet beperkt tot smart cities die vanuit het niets zijn opgebouwd. Technologiebedrijven benadrukken dat connected zijn een belangrijke voorwaarde is voor het aantrekken van investeerders. Opnieuw is menig stadsbestuur een gretig luisteraar. Volgens Robert Hollands[6] concurreren steden met elkaar om wereldwijd kapitaal aan te trekken en zij positioneren hun steden daartoe als vooraanstaande culturele, creatieve of economische ‘merken’. In Europa en Noord-Amerika bieden democratische controle en privacy overwegingen enig tegenwicht tegen de visie op de stad als onderneming. In veel andere delen van de wereld worden belangen van de bevolking verondersteld samen te gaan met zakelijke belangen.

Smart city - New Songdo

New Songdo

Het gevolg is dat stedelijk beleid op veel plaatsen voorrang geeft aan investeringen in technologie terwijl betaalbare woningen, transport en vervoer, riolering en onderwijs urgenter zijn. De 100 nieuw geplande smart cities in India bijvoorbeeld bieden nauwelijks soelaas voor de groei van de bevolking van het land met meer dan 300 miljoen in de komende 30 jaar[7].

Onjuist verhaal?

Zijn de verhalen over de zegeningen van technologie onjuist? Het zijn in elk geval simplificaties. Kunnen IBM en andere technologiebedrijven hierover verwijten worden gemaakt? Ik denk dat dit niet het punt is. Natuurlijk zijn ze in de eerste plaats financieel gemotiveerd. Technologiemaatschappijen gedragen zich echter als veel andere adviesbureaus, die welkome oplossingen bieden voor de problemen van hun klanten. Kritiek vanuit de academische wereld kwam bovendien maar mondjesmaat op gang, zoals een artikel van Robert Hollands[8] in 2008: Will the real smart city please stand up? Een aantal andere kritische studies volgde en deze hebben hun invloed niet gemist. Bijvoorbeeld het winnende voorstel van Sidewalk Labs (Alphabet) voor de herontwikkeling van Quayside, de oude haven van Toronto[9].

Elders doopte ik de ‘hardcore’ smart city als Smart City 1.0[10]. Het achterliggende verhaal wordt nog vaak gehoord. In een groeiend aantal steden zijn alternatieven in opkomst: Robert Hollands[11] schreef (2014): The real smart city has to begin to think with its collective social and political brain, rather than through its technological tools….. It is made up of myriads of initiatives where technology is used to empower community networks, to monitor equal access to urban infrastructures or scale up new forms of sustainable living.

Over deze alternatieven later meer.

[1] http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10630732.2014.942092

[2] http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/13604813.2014.906716

[3] http://www-03.ibm.com/ibm/history/ibm100/us/en/icons/smarterplanet/

[4] https://www.fool.com/investing/general/2010/07/21/ciscos-greatest-opportunity-and-greatest-challenge.aspx

[5] http://smartcityhub.com/technology-innnovation/google-connects-smart-city-movement/

[6] https://academic.oup.com/cjres/article/8/1/61/303314

[7] http://smartcityhub.com/governance-economy/indias-100-smart-cities-mission-is-flawed/

[8] http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/13604810802479126

[9] http://smartcityhub.com/governance-economy/googles-sidewalk-labs-takes-the-lead-in-smart-city-development-in-toronto/

[10] http://smartcityhub.com/collaborative-city/smart-cities-1-0-2-0-3-0-whats-next/

[11] https://academic.oup.com/cjres/article/8/1/61/303314