Neelie Kroes, Europees Commissaris Digitale Agenda, stelde in haar toespraak van 5 september jl. dat de ontwikkeling en realisatie van ‘smart cities’ een van de belangrijkste kansen is voor de verdere groei van de Europese economie en voor de toekomst van onze maatschappij. In smart cities wordt technologie ingezet om steden beter leefbaar te maken, ervoor te zorgen dat we minder afval produceren en krijgen inwoners meer mogelijkheden om overheidszaken zelf te regelen. Daarbij gaat het er met name om dat via connectiviteit, slimme systemen en het Internet of Everything (IoE) mensen, gebouwen, infrastructuur en diensten op een intelligente manier met elkaar verbonden worden. Maar hoe zou zo’n architectuur eruit moeten zien? Aan welke voorwaarden zou deze moeten voldoen?
IoE-architecturen voor steden staan of vallen met een naadloze integratie van allerlei sensoren en systemen binnen een algemene communicatie-omgeving. Tot nu toe zien we vaak dat er bij stedelijke projecten voor iedere verschillende toepassing een apart netwerk wordt gebruikt. Denk aan het beheer van straatlantaarns, videobewaking of milieutoezicht. Het probleem is dat al die separate netwerken informatiesilo’s creëren, waarmee doelstellingen zoals kostenbeheersing, beveiliging en beschikbaarheid moeilijk zo niet onmogelijk te realiseren zijn. Daarom onderzoeken steden over de hele wereld, waaronder Amsterdam, Almere en Eindhoven, welke mogelijkheden er zijn om één algemene multiservice infrastructuur in te zetten voor alle systemen van een smart city. Daarbij is het belangrijk dat in de toekomst nieuwe toepassingen eenvoudig en naadloos geïntegreerd kunnen worden. Dit is een flinke uitdaging, omdat daarvoor vaak apparatuur en software geïnstalleerd moet worden die wellicht specifieke eisen stelt of extra belasting oplevert voor de infrastructuur. Het uiteindelijke streven is te komen tot een netwerkarchitectuur waar toekomstige diensten tegen minimale kosten en zonder onderbrekingen kunnen worden geïmplementeerd.
Daarvoor moet met een aantal zaken goed rekening gehouden worden. In hoeverre kan het netwerk zorgen voor de onderlinge connectiviteit tussen mensen, systemen en sensoren in de stad, zowel binnen- als buitenshuis? Is het in staat om real-time informatie en contextbewuste data uit meerdere bronnen veilig en efficiënt te verzamelen? Hoe moeten al die gegevens, die worden gegenereerd door talloze apparaten, toepassingen en mensen, worden opgeslagen en beschikt die opslagoplossing over de schaalbaarheid die nodig is voor de snelle groei van die data? Daarnaast zou de infrastructuur in staat moeten zijn om op basis van intelligente, semantische analyses automatisch informatie naar relevante gebruikers te sturen, zodat deze zonodig actie kunnen ondernemen. Dit soort informatie en gebruikspatronen, zoals verkooptrends, kunnen in de toekomst ook zorgen voor totaal nieuwe zakelijke kansen. En tot slot moet er een open ecosysteem zijn, dat innovatie stimuleert en het mogelijk maakt om nieuwe diensten te ontwikkelen die interessant zijn voor zowel de burgers als voor het stadsbestuur.
Om dit te kunnen realiseren moet de technologie-architectuur moeiteloos om kunnen gaan met miljoenen apparaten en sensoren en duizenden servers, en kunnen communiceren via vele verschillende kanalen en media. Maar door de omvang en de complexiteit van de vereiste architectuur wordt het weer moeilijk om de uiteindelijke prestaties, betrouwbaarheid, kwaliteit en veiligheid van de dienstverlening te voorspellen.
De eisen zijn dus hoog en divers. De eenvoudigste oplossing is om de bestaande technologie-infrastructuur van een stad uit te breiden met extra rekenkracht. Maar om de hierboven geschetste mogelijkheden effectief te kunnen realiseren, is een volledig nieuwe, voor IoE-geschikte architectuur nodig. Deze IoE-vriendelijke architectuur combineert een aantal bijzondere kenmerken die er voor zorgen dat de architectuur eenvoudig uit te breiden en robuuster is dan de oplossingen die tot nu toe veel gebruikt worden bij smart city-projecten. De architectuur is ontworpen met het oog op eenvoud en beschikbaarheid, met als uiteindelijk doel kwalitatief hoogwaardige diensten en lage onderhoudskosten. Verder zijn interoperabiliteit en veiligheid belangrijke kenmerken van deze architectuur. Binnen de context van een smart city kan deze architectuur zo een dynamisch platform vormen dat continue innovatie mogelijk maakt en stimuleert.
Het is duidelijk dat naarmate er meer en meer systemen met elkaar worden verbonden, er gekozen moet worden voor een gemeenschappelijke aanpak en een bundeling van de nodige middelen, om bottlenecks, integratiecomplexiteit en kostenstijgingen te voorkomen. Om het volledige potentieel van ‘Smart+Connected Cities’ te kunnen realiseren in het Internet of Everything-tijdperk, is een aanpak noodzakelijk die is gebaseerd op een publiek-privaat partnerschap met de focus op het gemeenschappelijk gebruik van middelen en de slimme integratie van systemen. Alleen zo is de belangrijkste doelstelling – het verbeteren van de leefbaarheid van een stad – op een betaalbare en beheerbare wijze te realiseren.
Michel Schaalje, Technisch Directeur Cisco Nederland
