Das Internet der Dinge (IoT) ist eine der treibenden Technologien hinter dem Konzept der intelligenten Stadt und wird eine Schlüsselkomponente bei der Förderung einer nachhaltigen Stadtentwicklung sein. Mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung lebt heute in städtischen Gebieten, und auf Städte entfallen mehr als 70 % der weltweiten Kohlenstoffemissionen und 60-80 % des Energieverbrauchs. Mit dem Anstieg der Stadtbevölkerung haben sich die Dienstleistungen sowohl quantitativ als auch qualitativ verschlechtert, wobei die rasche Urbanisierung zu wachsenden Herausforderungen wie Verkehrsstaus, Wasserverschmutzung und vor allem sozialer Ungleichheit geführt hat.
Kommunen nutzen die IoT-Technologie, um Geräte, Infrastruktur und Menschen miteinander zu verbinden. Sie wird zur Bewältigung von Herausforderungen eingesetzt, die von der Abfallwirtschaft und Wassereinsparung bis hin zu Verkehr, Luftverschmutzung und Stromnetzen reichen. Durch den Einsatz von IoT-Technologien sind Städte in der Lage, ihre wachsende Bevölkerung erfolgreich zu managen, indem sie die Lebensqualität und die Effizienz städtischer Abläufe und Dienstleistungen verbessern, während sie gleichzeitig ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern und auf wirtschaftliche, soziale, ökologische und kulturelle Bedürfnisse eingehen.
Werfen wir einen genaueren Blick auf einige Bereiche, in denen Städte die IoT-Technologie nutzen, um Herausforderungen zu bewältigen, und wie sich die Dinge entwickeln könnten, wenn sich die Lösungen weiterentwickeln:
Transport und Verkehr
Zu den wichtigsten Zielen eines jeden öffentlichen Verkehrssystems gehören mehr Effizienz und Zuverlässigkeit - und intelligente Technologie ist der Schlüssel dazu. Es gibt eine Reihe von Bereichen, in denen das IoT besonders hilfreich ist:
- Maut und Fahrkartenverkauf
Mehr Menschen in unseren Städten bedeuten mehr Fahrzeuge auf unseren Straßen - und mehr Fahrzeuge bedeuten Warteschlangen an den Mautstellen. Während automatisierte Mautsysteme mit RFID-Etiketten (Radio Frequency Identification) den Verkehrsfluss bereits verbessert haben, sind weitere Verbesserungen durch den Einsatz der IoT-Technologie möglich. Viele der heutigen Fahrzeuge sind mit IoT-Konnektivität ausgestattet, die es ermöglicht, ein Auto oder einen Lkw bis zu einem Kilometer von einer Mautstation entfernt zu erkennen. In der Praxis bedeutet dies, dass das Auto oder der Lkw lange vor der Annäherung an eine Mautstelle identifiziert werden kann - wenn das Fahrzeug schließlich dort ankommt, wird die Schranke automatisch angehoben, damit das Fahrzeug passieren kann. Bei älteren Fahrzeugen könnte ein registriertes Smartphone denselben Zweck erfüllen und die Zahlung automatisch von der digitalen Geldbörse des Telefons abbuchen.
- Vernetzte Fahrzeuge
Wie bereits erwähnt, sind viele Fahrzeuge heute bereits vernetzt und mit Sensoren und Geräten ausgestattet, die alles überwachen, von den Bremsen über den Motor bis hin zu Reifendruck und Abgas. In Zukunft werden vernetzte Fahrzeuge bordeigene Netzwerke, Radar und Kameras nutzen, um einander zu erkennen und miteinander zu kommunizieren, Kollisionen zu vermeiden und einen reibungslosen Verkehrsfluss zu fördern. Fahrzeugverfolgungssysteme werden bereits im Fracht- und Mietsegment eingesetzt, um das Fahrerverhalten zu überwachen und Daten wie Leerlaufzeiten und Kraftstoffverbrauch zu sammeln.
- Management des öffentlichen Verkehrs
IoT-Technologien werden im öffentlichen Verkehr bereits in großem Umfang eingesetzt, u. a. für das integrierte Ticketing und die automatische Fahrpreiserhebung, Fahrgastinformationen und Anzeigesysteme. Das IoT kann auch für die Fahrzeugverfolgung in Echtzeit genutzt werden, was es den Verkehrsbetrieben ermöglicht, besser mit den Kunden über Dinge wie Ankunfts- und Abfahrtszeiten zu kommunizieren. Die Datenanalyse und das Echtzeitmanagement ermöglichen es den Verkehrsbetrieben, den Fortschritt in Echtzeit zu überwachen und Anpassungen für unvorhergesehene Ereignisse wie Unfälle, Straßenarbeiten, Bahnhofsschließungen usw. vorzunehmen.
Intelligente Beleuchtung
Die Mehrheit der Stadtbewohner verbringt mehr Zeit in Innenräumen als im Freien, was sich erheblich auf den Energieverbrauch auswirken kann. Der Stromverbrauch für die Beleuchtung kann durch den Einsatz intelligenter Systeme erheblich optimiert werden. Natürliche Lichtzyklen können durch den Einbau von Licht- und Temperatursensoren nachgeahmt werden, während auf Lichtsensoren basierende Anwendungen die Ausrichtung von Sonnenkollektoren für eine optimale Nutzung der natürlichen Ressourcen steuern können.
Betrachtet man die Straßenbeleuchtung, so liegen die Einsparungen und Vorteile auf der Hand:
- Dynamisches Dimmen
Intelligente Straßenlaternen passen die Beleuchtungsstärke zeit- und ereignisabhängig an. In Verbindung mit Bewegungssensoren kann die Beleuchtungsstärke weiter verfeinert werden. Dynamisches Dimmen je nach Zeit, Ereignis oder Anwesenheit von Personen kann zu einer Senkung des Energieverbrauchs um mehr als 60 % führen, während der Einsatz von Bewegungssensoren bedeutet, dass die Straßenlaternen bei Abwesenheit von Personen auf einer niedrigen, vordefinierten Stufe leuchten, was den Energieverbrauch, die CO2-Emissionen und die Lichtverschmutzung reduziert.
- Optimierung der Instandhaltung
Intelligente Straßenlaternen liefern Informationen über jede einzelne Leuchte nahezu in Echtzeit und ermöglichen eine fast sofortige Benachrichtigung über Störungen oder Fehler, so dass die Stadtverwaltung fundierte Maßnahmen ergreifen kann und gleichzeitig der Bedarf an manuellen Kontrollen sinkt. Dadurch können die Wartungskosten erheblich gesenkt werden.
- Erhöhte öffentliche Sicherheit
Intelligente Bewegungssensoren schalten die Straßenbeleuchtung nur dann ein, wenn Menschen erkannt werden, z. B. wenn ein Fußgänger oder Radfahrer vorbeikommt, und umgeben sie mit einem "Lichtkreis". Dies erhöht die allgemeine öffentliche Sicherheit, da Kriminelle statistisch gesehen Straftaten in gut beleuchteten Bereichen vermeiden.
Darüber hinaus bieten intelligente Straßenlaternen einen idealen Ausgangspunkt für eine Vielzahl von Smart-City-Anwendungen, die eine breite Palette von Daten über alles von der Luftqualität über die Straßensicherheit bis hin zu Verkehrsmustern sammeln. Straßenlaternenmasten verfügen über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, was die Versorgung von IoT-Geräten und Sensoren erleichtert. Außerdem sind sie in der Regel gleichmäßig über die Städte verteilt und haben eine einheitliche Höhe, so dass sie sich für alle Arten von IoT-Sensoren und -Systemen eignen und keine Ad-hoc-Infrastrukturen aufgebaut werden müssen.
Gesundheitswesen
Kombiniert man eine globale Pandemie mit dem anhaltenden Bevölkerungswachstum, ineffizienten Patientenströmen, betrügerischem Personal und einer Vielzahl anderer Herausforderungen im Gesundheitswesen, ist klar, dass das Gesundheitswesen jede Hilfe gebrauchen kann. Durch den Einsatz des IoT können die Behörden Daten sammeln, um wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen, die wiederum für eine bessere Planung des öffentlichen Gesundheitswesens genutzt werden können.
Mit Geräten wie intelligenten Insulinstiften, vernetzten Inhalatoren, Asthmamonitoren, Blutdruckmessgeräten usw. können die Patienten ihre eigenen Gesundheitsbedürfnisse besser verwalten und angehen sowie ihren Gesundheitsdienstleistern genauere Daten zur Verfügung stellen - und bei Problemen auch schnell Hilfe anfordern. Darüber hinaus ermöglicht die Datenerfassung eine Beobachtung und Behandlung, die bisher nur in einem institutionellen Rahmen möglich war. Intelligente Geräte und andere vernetzte Sensoren können auch bei der Früherkennung helfen.
Hier sind einige der Möglichkeiten, wie das IoT eine bessere Gesundheitsversorgung ermöglichen kann:
- Fernüberwachung
Maßgeschneiderte Software und Geräte erfassen Daten von entfernten Geräten in Echtzeit und ermöglichen so eine bessere Analyse des Gesundheitszustands der Patienten - und damit bessere Ergebnisse.
- Verbesserte Überwachung und Berichterstattung
Die Fernüberwachung durch angeschlossene Geräte kann wichtige Gesundheitsdaten erfassen und in Echtzeit an medizinisches Fachpersonal übermitteln, was eine schnelle Reaktion auf medizinische Notfälle wie Herzversagen oder Asthmaanfälle ermöglicht.
- Geringere Kosten
Vernetzte Geräte und andere IoT-Geräte, wie z. B. Telecare, ermöglichen es den Patienten, von unterwegs aus mit ihren Ärzten in Kontakt zu treten, wodurch die Notwendigkeit von Arztbesuchen für Tests und Untersuchungen verringert wird.
- Medikamenten-Management
Es gibt bereits eine Reihe von IoT-Lösungen, die Patienten dabei helfen, ihren Medikamentenplan besser zu verfolgen. Dazu gehören intelligente Pillenflaschen und häusliche Medikamentenspender, die sowohl medizinisches Fachpersonal als auch besorgte Freunde und Verwandte alarmieren, wenn es ein Problem gibt.
- Datenanalyse
Datengestützte Erkenntnisse beschleunigen nicht nur den Entscheidungsprozess der Angehörigen der Gesundheitsberufe, sondern ermöglichen auch insgesamt bessere Entscheidungen im Bereich der öffentlichen Gesundheit, ob es nun darum geht, wo Gelder zugewiesen werden sollen oder wo ein neues Krankenhaus gebaut werden soll.
Das Internet der Dinge kann in der Zukunft des Gesundheitswesens eine zentrale Rolle spielen, und viele Lösungen sind bereits heute verfügbar. Es handelt sich jedoch um ein weites Feld. Bitte laden Sie unser IoT & Gesundheitswesen White Paper herunter, um mehr zu erfahren.
Nachrüstung des Gebäudebestands
Jedes Jahr werden fast 5 Milliarden Quadratmeter an Gebäuden nachgerüstet. Die Nachrüstung bestehender Gebäude ist ein wirksamer Ansatz, wenn es um begrenzte Budgets, alternde Strukturen und Energieverantwortung geht, denn sie hilft, die Energiekosten zu senken, die Leistung der Anlagen zu verbessern und die Lebensdauer des Gebäudes zu verlängern.
Betrachtet man den Bereich Energie genauer, so sind Gebäude in der EU für 40 % des gesamten Energieverbrauchs und 36 % der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Nachrüstung des alternden Gebäudebestands bietet eine große Chance, nicht nur die Kohlenstoffemissionen zu verringern, sondern auch die Betriebskosten zu senken und den Bürgern komfortablere und gesündere Gebäude zu bieten. Die Nachrüstung birgt auch ein erhebliches Potenzial für die Schaffung von Arbeitsplätzen.
Vor dem IoT war die Verfolgung und Erfassung von Gebäudeleistungsdaten eine manuelle Aufgabe - mühsam, ungenau und ein langsamer Prozess. Mit IoT-Sensoren und den erzeugten Daten ist es nun möglich, die Leistung eines Gebäudes nahezu in Echtzeit zu überwachen und zu verfolgen, was wichtige Erkenntnisse liefert, die zu besseren Ergebnissen führen.
Wenn IoT-Sensoren und intelligente Technologie ins Spiel kommen, können Sie die Nutzung und den Betrieb von Gebäudeausrüstungen wie HLK-Systemen, Beleuchtung und Steckdosenlasten überwachen und steuern. Sie erhalten außerdem Echtzeitdaten, die zur Erkennung und Diagnose fehlerhafter Geräte, Energieeffizienz und sogar zu einer verbesserten Rentabilität führen.
Dies sind nur einige der Möglichkeiten, wie das IoT eine intelligente, nachhaltige Stadtentwicklung ermöglicht. Wenn Sie mehr erfahren möchten, laden Sie die Tele2 IoT Smart City White Paper herunter, die dieses Thema ausführlich behandelt. Sie können sich auch gerne mit uns in Verbindung setzen, um mehr darüber zu erfahren, wie das IoT Ihre Gemeinde bei der Bewältigung Ihrer Herausforderungen unterstützen kann.