Ve světě dorůstá třetí generace chytrých měst, zatím bez zaostávající Prahy

Ve světě dorůstá třetí generace chytrých měst, zatím bez zaostávající Prahy
22 / 9 / 2022 Viktor Muchin

Není to tak dávno, kdy jsme technické vymoženosti měst budoucnosti sledovali jen ve sci-fi filmech. Létající auta, roboti a inteligentní zařízení, znázorňující možné směry vývoje, byly jen odhadem světa 21. století. Koncept chytrých měst se však postupně mění v realitu. S rostoucím významem digitalizace a technologií, usnadňujících život ve městech. Jak si ve světovém kontextu stojí Asie a jak Česká republika?

Definice chytrých měst (Smart Cities) není jednoznačná. Podstatné je, že obec využívá informační a komunikační technologie (Information and communication technologies - ICT) ke zvýšení efektivity provozu, sdílení informací s veřejností a zlepšení kvality veřejných služeb. Hlavním posláním chytrého města je pomocí chytrých technologií a analýzy dat optimalizovat jeho funkce, hospodářský růst a život občanů. Hodnotu chytrého města tak neurčuje počet implementovaných technologií, ale hlavně důsledek jejich využití.

Dobře fungující chytré město disponuje digitální infrastrukturou, promyšleným systémem veřejné dopravy, prosazuje environmentální iniciativy, má strategii v městském plánování a lidé tam chtějí žít.

 

Propojení vlády se soukromým sektorem je zárukou úspěchu

Úspěch chytrého města závisí na vytvoření vztahu správy (jejího byrokratického aparátu a předpisů) se soukromým sektorem. Je zcela nezbytný, protože většina činností k vytvoření digitálního prostředí založeného na datech, probíhá mimo veřejnou správu. Kupříkladu na analýzu dat jsou najímáni nezávislí dodavatelé, a pak je postupují městské správě, ta pak zapojí týmy vývojářů, řešících problémy zjištěné v analyzovaných datech. Součástí systému se pak stávají další externisté k pravidelné aktualizaci a správě systémů.

 

Chytrá města kombinují zařízení internetu věcí (Internet of things - IoT), softwarová řešení, uživatelská rozhraní a komunikační sítě. Internet věcí je síť propojených zařízení, vozidel, senzorů nebo domácích spotřebičů, která spolu komunikují a vyměňují si data. Shromážděná data jsou uložena v cloudu nebo na serverech. Propojení těchto zařízení a využití datové analytiky sbližuje fyzické a digitální prvky města, a tím zlepšuje fungování veřejného i soukromého sektoru, umožňuje ekonomický růst a může zlepšit život občanů.

 

Pro ochranu, monitorování a řízení síťového provozu je nezbytný bezpečnostní systém firewall. Zajišťuje, aby data, neustále přenášená v rámci sítě chytrého města, byla bezpečná. Firewally totiž zabraňují jakémukoli neoprávněnému přístupu do sítě IoT nebo k datům města. Mezi další technologie chytrých měst patří umělá inteligence, ovládací panely a cloud computing neboli rozhraní pro programování aplikací.

 

Inteligentní řízení dopravního provozu

Nové trendy jako automatizace, strojové učení (machine learning) a internet věcí jsou hnací silou zavádění inteligentních měst. Představme si situaci, kdy řidič hledá volné parkovací místo. Aplikací chytrého parkovacího automatu bude navigován na volná parkovací místa bez zdlouhavého objíždění přeplněných bloků s následnou digitální platbou, takže nepotřebuje mince do klasického automatu.

 

Příkladem inteligentního řízení dopravy je monitorování a analýza dopravních toků s cílem optimalizovat pouliční osvětlení a zabránit přetížení silnic v dopravní špičce. Inteligentní veřejná doprava je schopna koordinovat služby a potřeby cestujících v reálném čase. Služba sdílení jízdních kol zase umožňuje využít i jiné dopravní prostředky pro efektivní provoz silnic.  

 

Šetření na správném místě

Chytré pouliční osvětlení se zase přes inteligentní senzory ztlumí, pokud na vozovce nejsou auta ani chodci. Chytré sítě lze využít ke zlepšení provozu, údržbě a plánování a k dodávkám energie podle potřeby a monitorování výpadků energie.

Iniciativy chytrých měst se rovněž zaměřují na řešení problémů životního prostředí, jako je změna klimatu a znečištění ovzduší. Zlepšují nakládání s odpady, ať už jde o používání odpadkových košů, připojených k internetu, nebo řádné odvádění odpadních vod. Senzory měří i parametry vody s cílem zajištění pitné vody pro běžné spotřebitele.

 

Bezpečnost občanů

Technologie chytrých měst se častěji využívá i ke zvýšení bezpečnosti, od monitorování oblastí s vysokou kriminalitou, až po upozornění obyvatel na nadcházející mimořádné události. Chytré senzory mohou být důležitými součástmi systému včasného varování před suchem, povodněmi, sesuvy půdy nebo hurikány.

 

Infrastrukturní plánování nahrazuje nebo rekonstruuje staré zchátralé budovy novými stavbami s hlídacími senzory, které spravují prostory v reálném čase a zajišťují bezpečnost veřejnosti a také monitorují stav budov. Senzory mohou odhalit opotřebení části budovy a upozornit úředníky na nutnost oprav. To mohou dělat i řádoví občané prostřednictvím digitální aplikace, a tak se stát  účastníky plynulého chodu chytrého města.

 

Otázka ekologie

Velkou výzvou chytrých měst je ochrana životního prostředí. Města na něj mají pochopitelně negativní dopad, zejména v důsledku extrémní spotřeby fosilních paliv dochází k akumulaci skleníkových plynů. Síť inteligentních městských technologií by měla těmto škodlivým účinkům předcházet. Přechod na elektrický systém veřejné dopravy může snížit lokální emise a v úzké spolupráci s městskou energetikou se hledá minimalizace dopadů nabíjení baterií během energetických špiček.

 

Očekává se také snížení počtu automobilů ve městech, jak budou obce „chytřejší“, nikoliv náschvály militantních radních řidičům aut. Samořídící (autonomní) vozidla by mohla potenciálně změnit pohled obyvatel na nutnost vlastnit automobily. Zatím teoreticky se předpokládá, že zavedení autonomních vozidel sníží počet soukromých aut, čímž se sníží i emise škodlivých plynů.

 

Rizika chytrých technologií

Odpůrci chytrých měst se obávají, že budou radní opomíjet ochranu soukromí a bezpečnost dat občanů. Občany každodenně vytvářená data jsou vystavena riziku hackerského útoku nebo zneužití. Přítomnost senzorů a kamer může být vnímána jako vládní kontrola „Velkého bratra“ a zásah do soukromí osob a domácností. Shromážděné údaje by proto měly být anonymizovány a neobsahovat osobní, identifikovatelné informace. Obecné nařízení o ochraně osobních údajů v evropském prostoru tak nabývá ještě větší význam.

 

Největší výzvou chytrých měst může být ale nakonec problém jejich připojení. Pokud tisíce nebo miliony zařízení internetu věcí využívá vymoženosti moderních zařízení, město musí zařídit dostupnost internetové sítě pro širokou veřejnost.

 

Veřejná doprava, řízení dopravy, veřejná bezpečnost, vodní a odpadové hospodářství, dodávky elektřiny a zemního plynu mohou být navíc nespolehlivé, zejména když systém stárne a rozrůstá se. Bez pravidelných aktualizací nelze uspokojit zvyšující se nároky obyvatel na kvalitu života, proto bude význam veškerých operací s rozvojem města exponenciálně růst. Pro zachování správného fungování chytrého provozu musí být samozřejmostí pravidelné testování a údržba systému.

 

Kdy vznikla chytrá města?

Myšlenka chytrých měst se poprvé objevila v 60. a 70. letech minulého století. Tehdejší americký úřad pro komunitní analýzu začal pracovat s počítačovými databázemi, shlukovou analýzou a infračervenými leteckými snímky ke shromažďování údajů, vydávání zpráv a směřování zdrojů do oblastí, postižených chudobou a potenciálními sociálními katastrofami. Od té doby vznikly tři různé generace inteligentních měst.

 

První generaci chytrých měst ovládali poskytovatelé technologií. Byli průkopníky zavádění technologií do každodenního života a fungování města, navzdory obvyklé neschopnosti samospráv plně pochopit možné důsledky a dopady modernizace.

 

Po získání zkušeností s průlomovým konceptem chytrých měst začali vizionářští představitelé samospráv určovat budoucnost města a integrovat více technologií a inovací do procesu digitalizace měst.

 

Třetí generace pak přenechala část řízení města občanům, využívajících inteligentní virtuální komunitu ke zpětné vazbě. Vídeň je z prvních měst s modelem třetí generace. Navázala partnerství s místní společností Wien Energy, jehož součástí je zapojení občanů v roli investorů do místních solárních elektráren. Občané byli rovněž zapojeni do řešení otázek dostupného bydlení.

 

Chytrá města v Asii

Za zlatý standard chytrých měst se považuje Singapur, městský stát v jihovýchodní Asii, druhé nejhustěji osídlené město světa s přibližně 8 000 obyvateli na kilometr čtverečný. Jeho stárnoucí populace nutí vládu hledat digitální řešení ke zvýšení produktivity již tak vyspělé ekonomiky. Její vize Smart Nation má za cíl digitálně shromažďovat informace z města senzory napojenými na agregační boxy. Údaje o intenzitě dopravy nebo aktivitě chodců jsou zasílány příslušným agenturám k analýze a opatřením při poskytování služeb. Téměř 95 % domácností má širokopásmové připojení a otevřený zdroj přináší informace občanům a soukromému sektoru, který může data využít pro osobní nebo obchodní účely.

 

Národní výzkumná nadace plánuje vývoj virtuálního Singapuru, dynamického 3D modelu města a platformy pro spolupráci v oblasti dat. Byla zpřístupněna veřejným i soukromým subjektům k vývoji nástrojů testování konceptů a služeb, třeba simulace rozptylu davů z budoucích sportovišť.

 

Chytré technologie jsou do bydlení integrovány rámcem, zohledňujícím plánování, životní prostředí a obytné budovy. Analýza proudění větru, pronikání slunečního záření a zastínění oblasti umožní lépe navrhovat a umisťovat nové budovy. Do konce roku 2022 vláda zavede inteligentní a úsporné osvětlení všech veřejných komunikací a nainstaluje solární panely na střechy 6000 budov.

 

Podobně je na tom Hongkong, jehož tajemník pro inovace a technologie na začátku roku 2019 oznámil urychlení chytrého města. V roce 2017 se zahájilo přes 70 iniciativ, nejnovější zahrnuje i „inteligentní veřejnou správu" a „inteligentní ekonomiku". Jedna z iniciativ je všudypřítomná: sloupy veřejného osvětlení, vybavené senzory jsou levný a ideální základ pro budoucí osazení technologií 5G.

 

Atraktivní je také nová obrazovka městského informačního panelu, vhodná i pro mobilní zařízení, využívající získaná data a v reálném čase zobrazující obrazy, mapy, ikony a grafy s informacemi k rychlosti dopravy v čtvrtích a tunelech, také teplotu, srážky nebo dostupnost parkovacích míst. Budou se přidávat další data z autobusů a vlaků. Analytici volají po větším zapojení malých podniků a jednotlivců do digitální ekonomiky. Obyvatelé Hongkongu si osvojují online bankovnictví a další služby. Jeden z programů cílí na posílení digitální bezpečnosti i pomocí tolik diskutovaných biometrických opatření, jako jsou rozpoznávání obličeje nebo hlasu.

 

Předním čínským chytrým městem je Hangzhou, hlavní město provincie Zhejiang, s 9,5 miliony obyvatel. Kdysi bylo označeno za „nejchytřejší město v Číně", právě pro  úzké propojení velkých technologických společností a veřejného sektoru. Hangzhou je domovem technologického giganta Alibaba, jejíž zakladatel Jack Ma nedávnou navštívil Prahu.

 

Nejvýznamnějšími prvky projektu Hangzhou Smart City je i vzdělávací služba, podporovaná společností iFlytek, poskytující místním středním školám chytré vzdělávací nástroje a tablety. Obyvatelé používají mobilní platební aplikaci Alipay v supermarketech, při běžných transakcích a k placení veřejných služeb. Rozpoznávání hlasu má snížit tlak na místní nemocnice, kde chytří servisní roboti rozeznávají pacienty při podávání hlasových zpráv.

 

Už v roce 2016 byl spuštěn projekt Hangzhou City Brain, partnerství místní samosprávy a společností Alibaba a Foxconn, umožňující městu okamžitě monitorovat a reagovat na nespočet problémů, od dopravní zácpy až po smog.

 

Chytrá města na Západě

Americký Boston byl jedním z prvních experimentátorů s chytrými iniciativami. V bostonském přístavu byla otevřena inovační čtvrť s více než 200 startupy. Územní plán se soustřeďuje na zapojení občanů do veřejné správy přes aplikace ve smartphonech, jimiž občané hlásí problémy nebo navzájem komunikují, z libovolného místa hlásí výmoly, graffiti nebo sledují školní autobus svého dítěte.

 

V Evropě je úspěšný Amsterdam. Vytvořil otevřenou databázi s 12 000 datovými soubory ze všech městských částí, místní laboratoř IoT Living Lab se rozrostla na 3 700 metrů čtverečných. Je vybavena majáky podporujícími IoT, umožňující přístup k datům pomocí Bluetooth,  používají síť s dlouhým dosahem (Long Range Wide Area Network), vhodnou k odesílání datových paketů na vzdálenost až tří kilometrů.

 

Chytrá města v České republice

Česká chytrá města jsou ve srovnání se světem na počátku. Zásadní kroky musí dělat samotné municipality a regiony, jejichž samosprávy samy nejlépe vědí, co je pro jejich obyvatelé dlouhodoběji nejlepší a na co mají prostředky.

 

V Praze se plánuje zavést metro bez řidiče na stávající lince C a nově vznikající lince D. Celý projekt je však zatím na papíře a automatické vozy, řízené počítačem, vyjedou na metro C nejdřív v roce 2027.

 

Úspěšným projektem jsou chytré zastávky MHD, zavedené v Praze v roce 2015, postupně  rozšířené i do dalších českých měst. První chytrá zastávka v ulici Na Příkopě nabízela nabíjení smartphonů, připojení k Wi-Fi, LCD monitory s jízdními řády a tipy v mapě okolí pro turisty.

 

O tři roky později vznikly první dvě chytré zastávky v Brně na Moravském náměstí, spoluprací města, dopravního podniku a ČEZ ESCO. Se zásuvkami pro nabíjení a LED obrazovkou, informující o spojích, počasí, událostech nebo množství poletujícího prachu. Bohužel zastávky nevydržely dlouho a byly zdemolované vandaly.

 

V naplňování koncepce chytrých měst má tak Česko co dohánět, do realizace se dostalo jen malé procento projektů. V inovacích je tak Česká republika pod průměrem EU. Praha se v roce 2021 dvakrát po sobě prudce propadla v celosvětovém žebříčku chytrých měst, sestaveném švýcarským institutem IMD a Univerzitou technologie a designu v Singapuru (SUTD) na základě průzkumu veřejného mínění mezi obyvateli 118 světových metropolí. Praha tak v roce 2021 skončila na 78. místě, přitom byla v roce 2020 ještě 44. a v roce 2019 dokonce na úctyhodné 19. pozici.

 

Viktor Muchin, ekonom, mezinárodní vztahy, Čínská studia, Zhongnan univerzita ve Wuhanu

 

Použité zdroje:

TWI Global. What is a smart city? Definition and examples.

John Kosowatz. Top 10 growing smart cities.

Joe Appleton. The top 10 smart cities in Asia.

Martin Sítek. Smart City: Jsou česká města chytrá?

 

Úvodní foto: Unsplash.com, Samuele Errico Piccarini