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Auf dem Weg zur digitalen Infrastruktur

25. November 2016 von Paul Taylor 1

Wie das Internet der Dinge Städten dabei hilft, „smarter“ zu werden – und damit die Lebensqualität der Bürger verbessert.

Bereits seit der ersten industriellen Revolution ziehen Städte Zuwanderer magisch an. Heute leben 3,5 Milliarden Menschen in Städten – die Hälfte der Weltbevölkerung. Bis 2030 soll sich dieser Anteil auf 60 Prozent erhöhen. Seit jeher sind Metropolen Innovations- und Kulturzentren. Doch die explosionsartige Zunahme der Stadtbevölkerung führt ebenfalls zu Problemen – etwa in den Bereichen Energieversorgung, Umwelt, Verkehr und Sicherheit. Eine neue Generation von Politikern und Stadtverwaltern setzt Technologien wie Cloud-Lösungen, Sensoren für das Internet der Dinge (IoT) und Big-Data-Analysen ein, um diese Herausforderungen anzugehen. Ziel ist es, den administrativen Aufwand zu verringern und die Lebensqualität der Bevölkerung zu erhöhen.

Die urbanen Vordenker ziehen Nutzen aus Daten, um Städte in sogenannte Smart Cities oder Städte der Zukunft zu verwandeln. Doch um zur Smart City zu werden, muss eine Stadt tiefgreifende Umwälzungen ihres Administrations- und Regierungsapparates anstoßen, so das Marktforschungsinstitut IDC. „Städte müssen sich wandeln, um sich nachhaltig zu entwickeln, ihre Widerstandsfähigkeit zu verbessern, den steigenden Erwartungen der Bürger gerecht zu werden und Investoren, Unternehmen und qualifizierte Arbeitskräfte anzuziehen“, meint IDC.

Städte setzen bei Verwaltung auf das Internet der Dinge

Eine schwierige Aufgabe, besonders, wenn die finanziellen Mittel begrenzt sind. Deshalb setzen Stadtverwaltungen immer häufiger auf Software und Services, die klare Vorteile mit sich bringen und sich schnell amortisieren. Dazu gehören vor allem Lösungen, die ihnen helfen, ihre Mittel zu überwachen und zu verwalten. So können sie nachhaltiger wirtschaften und dazu beitragen, das Leben der Bürger besser und sicherer zu machen.

Laut IDC sind die Herausforderungen, vor denen eine Stadt auf dem Weg zur Smart City steht, die treibende Kraft für Investitionen in neue Technologien. „Informations- und Kommunikationstechnologien werden in Smart-City-Lösungen nicht nur eingesetzt, um qualitativ hochwertigere und effektivere Bürgerdienste zu ermöglichen. Die innovativen Technologien helfen auch dabei, Kosten einzusparen. Häufig stoßen sie bei Mitarbeitern in Behörden und Verwaltungen und bei Bürgern auch einen Sinneswandel an.“

Bürgerservices aus dem Internet

Jonathan Reichental ist Chief Information Officer der Stadt Palo Alto in Kalifornien und Experte für den städtischen Wandel. Er erklärt, der erste Schritt auf dem Weg zur Smart City sei es, zur digitalen Stadt zu werden. „Eine digitale Stadt ist genau das, wonach es sich anhört“, erläuterte er in einem Interview in der Online-Talkshow CXOTalk. „Es geht darum, das Internet zu nutzen, um städtische Dienstleistungen zu erbringen. Dazu muss man papiergebundene Services auf Webseiten ins Internet verlagern, Zugangspunkte für Smartphones und mobile Geräte entwickeln, mehr Transparenz schaffen und Daten in maschinell lesbaren Formaten bereitstellen.“

Und Reichenthal weiter:  „Ob es nun um die Bereitstellung verschiedener Transportoptionen, den Einfluss auf den Klimawandel, die Energieversorgung, neue Gebäude oder eine bessere Gesundheitsversorgung und höhere öffentliche Sicherheit geht – all diese Bereiche profitieren von besseren und innovativen Technologien. Wenn wir auf der einen Seite die großen Herausforderungen betrachten, vor denen eine Stadt steht, und auf der anderen Seite innovative Technologien, Datenanalysen und gesellschaftliches Engagement kombinieren, verschafft uns diese Gegenüberstellung vielleicht ein Gefühl dafür, was die Städte der Zukunft ausmachen wird: Sie werden einfach besser funktionieren und ihren Bürgern eine höhere Lebensqualität bieten. Ich denke, so kann man eine Smart City definieren.“

Smart Cities nutzen Daten, die von vernetzen Geräten gesammelt werden, um ihren Bürgern einen besseren Service zu bieten. Das bedeutet, dass eine IoT-Anwendung, zum Beispiel zur Verkehrskontrolle, nur der Anfang ist. Der wahre Mehrwert entsteht erst durch die Auflösung von Datensilos, also die Zusammenführung von riesigen Datenmengen aus verschiedenen Quellen, und ihre anschließende Analyse in Echtzeit. Auf Basis der Ergebnisse können dann Entscheidungen getroffen und Maßnahmen veranlasst werden.

Große Hersteller von Unternehmenssoftware, unter ihnen auch SAP, haben sich den Herausforderungen rund um die Smart City gestellt. Im letzten Jahr weitete die SAP ihre Aktivitäten aus. So wurde nach dem Erfolg der im Jahr 2012 eingeführten Initiative „SAP Urban Matters“ ein neues Programm mit dem Namen SAP Future Cities gestartet. Im Rahmen dieses Programms arbeitet die SAP mit Städten auf der ganzen Welt zusammen, um Verbesserungen in folgenden Bereichen zu erzielen: Interaktion mit Bürgern, Förderung von Wohlstand, Dienstleistungsangebot, Einzug von Steuern und Abgaben, Integration sozialer Randgruppen, Transparenz, öffentliche Sicherheit und Nachhaltigkeit.

„Smarte“ Städte: Buenos Aires und Nanjing  

Die Ergebnisse dieser Zusammenarbeit werden in Städten wie Buenos Aires und Nanjing sichtbar. Buenos Aires, das an der Mündung des Rio Plata liegt, wird jährlich von sintflutartigen Regenfällen heimgesucht. Aufgrund der veralteten Infrastruktur und der dichten Besiedlung sind Überflutungen schon seit vielen Jahren ein Problem. Verstopfte Regen- und Abwasserkanäle schädigten die Stadt in der Vergangenheit immer wieder, verursachten Sachschäden und führten sogar dazu, dass Menschen ihr Leben verloren.

Heute hat sich das geändert: Es kommt zu weniger Hochwasserschäden. In 30.000 Regenwasser-Abflussleitungen wurden Sensoren installiert, die den Wasserstand, die Flussrichtung und die Geschwindigkeit des Wassers messen. Die Stadt nutzt die SAP-HANA-Plattform, um die Sensordaten in Echtzeit zu analysieren. Zudem wird die SAP Mobile Platform eingesetzt, um dem Wartungspersonal rund um die Uhr Daten in Echtzeit zur Verfügung zu stellen. So können Wartungsteams verstopfe Rohre säubern und Überschwemmungen verhindern.

Nanjing, einst Hauptstadt von China, gehört mit einer Einwohnerzahl von etwas mehr als acht Millionen Menschen zu den 20 bevölkerungsreichsten Städten des Landes. Auch die Verkehrsdichte in der Stadt ist enorm. Etwa 10.000 Taxis, 7.000 Busse und eine Million Autos bewegen sich auf dem Straßennetz der Stadt. Um diesem Verkehrsaufkommen Herr zu werden, hat Nanjing ein Smart-Traffic-System der nächsten Generation entwickelt. Es nutzt Sensoren und RFID-Chips, um laufend Daten zum Status des öffentlichen Verkehrsnetzes in der ganzen Stadt zu generieren.

Nanjing nutzt IoT-Plattform und SAP HANA

Die Stadt nutzt dabei die SAP IoT-Plattform und SAP HANA, um Verkehrsströme in Echtzeit zu analysieren. Insgesamt generieren die Sensoren jährlich über 20 Milliarden Datensätze. Diese Daten werden mit anderen Informationen, wie Daten zu den Reisegewohnheiten von Pendlern, Fahrkosten, Straßenverhältnissen und Zugänglichkeit eines Gebiets, kombiniert. Intelligente Verkehrsanalysesysteme, die mit leistungsfähigen analytischen Algorithmen arbeiten, helfen bei der Auswertung dieser Daten. Schließlich fließen alle Informationen in eine digitale Karte, die einen detaillierten Überblick über die aktuelle Verkehrssituation in der ganzen Stadt liefert. Das System kann zudem Prognosen abgegeben und Empfehlungen zur besseren Planung liefern.

Buenos Aires, Nanjing und eine wachsende Anzahl anderer Städte auf der ganzen Welt zeigen, welches Potenzial Initiativen rund um die Smart City haben. Isabella Groegor-Cechowicz, General Manager von SAP Public Services, erklärt: „Mit der immer weiter voranschreitenden Urbanisierung stehen Städte heute im Zentrum der Mission von SAP, die Abläufe der weltweiten Wirtschaft zu verbessern. Sie sind besonders wichtig für unser Geschäft im öffentlichen Sektor. Kunden auf allen Ebenen der städtischen Verwaltung suchen unsere Hilfe. Sie wünschen sich Strategien, um urbane Herausforderungen zu meistern und die Möglichkeiten zu nutzen, die sich ihnen bieten.“

Digitaler Aufpasser: Prescient Traveler sorgt für Sicherheit rund um die Uhr

Städte werden jetzt zu „Smart Cities“, in denen IoT-Technologie zunehmend für die Sicherheit von Bürgern und Reisenden sorgt. Dazu gehört auch ein besonderer Aufpasser, die App Prescient Traveler. Minütlich gibt sie im Ernstfall Gefahrenhinweise aus und sorgt so für zusätzliche Sicherheit auf Reisen. SAPs HANA-unterstützte Geodaten-Suite verknüpft dafür Daten zu Reiselokationen in Echtzeit mit vorliegenden Sicherheitswarnungen – damit man immer gut behütet unterwegs ist.

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