„Smart city” to inteligentne miasta przyszłości. Dr Radosław Nielek z Polsko-Japońskiej Akademii Technik Komputerowych mówi, że miasta, w których dziś żyjemy, stają się coraz bardziej inteligentne. Nie ma jednak jednej definicji „smart city”, bowiem wraz z rozwojem technologii zmienia się coraz bardziej koncepcja rozwoju tych miast. Ekspert z PJATK wskazuje, że chodzi przede wszystkim o koncepcję odpowiadania tkanki miejskiej na potrzeby mieszkańców.
Smart city to pieśń przyszłości, czy to jest już nasza teraźniejszość?
dr Radosław Nielek Polsko-Japońska Akademia Technik Komputerowych: Jeśli spojrzymy historycznie, to jest to koncepcja, która jest już z nami co najmniej od 15. lat. Nie jest to coś, co wydarzyło się w czasie ostatnich 2-3 latach. Od tego czasu są prowadzone prace, które zbliżają nas do realizacji tej bardzo rozbudowanej, i nie zawsze precyzyjnie zdefiniowanej, koncepcji. Nie ma jednego modelu „smart city”, tak jak nie ma dwóch identycznych miast. Każde ma swoją specyfikę, swoje potrzeby. Na pojęcie „smart city” ja osobiście patrzę bardziej, jak na drogę, niż cel. Wizja smart city, to co rozumiemy pod tym pojęciem zmienia się wraz z rozwojem technologii.
Co definiuje „smart”? O jakich obszarach mówimy?
W związku z tym, że nie ma jednej wspólnej definicji, trudno powiedzieć co definiuje inteligentne miasto. Patrząc przyziemnie, sprowadza się to do tego, że dla mieszkańca jego interakcja z miastem staje się coraz bliższa i częstsza. Miasto odpowiada na jego potrzeby. Czasem je także przewiduje. Najpopularniejszym przykładem rozwiązań z zakresu smart city, są inteligentne systemy transportowe, czyli rozwiązania, które tak zarządzają ruchem, by ludzie mniej czasu spędzali w samochodach, bezpieczniej dojeżdżali na miejsce, aby komunikacja publiczna była efektywniejsza, by emisja CO2 związana z przejazdem była jak najniższa. W wielu miastach takie rozwiązania już funkcjonują.
Przyjęło się hasło, że budowa sieci 5G jest kluczowa do budowy „smart city”.
Jak spojrzymy z perspektywy, która teraz się realizuje, to można zauważyć, że sieć 5G nie jest konieczna. Natomiast jeśli spojrzymy na „smart city” z perspektywy autonomicznych samochodów, to wówczas sieć 5G staje się już kluczowa, ze względu na niskie opóźnienia w sieci i większą pojemność sieci, tj. możliwość obsługi większej liczby nadajników na danym obszarze. Autonomiczne samochody są ogromnym generatorem danych, posiadają dziesiątki czujników, które rozpoznają, co się wokół nich dzieje. Możemy sobie wyobrazić, że w naprawdę inteligentnych miastach, te samochody będą się dzielić tymi danymi. Mój samochód nie jest w stanie „zobaczyć” tego co jest za zakrętem, ale samochód, który już tam jest, może przekazać mu taką informację.
Istniejące systemu sterowania ruchem działają w ten sposób, że są pewne bramki, które liczą samochody przejeżdżające określoną drogą i na podstawie tych danych zmieniają czas obowiązywania świateł i w ten sposób rozładowują natężenie ruchu. Jeśli będziemy mieć autonomiczne samochody, które będą zintegrowane z miastem, to nie tylko będziemy wiedzieć, ile ich jest, ale także dokąd jadą. Więcej, będziemy w stanie powiedzieć konkretnemu samochodowi, żeby pojechać jedną drogą, a innemu, żeby inną drogą. To pozwoli znacznie efektywniej zarządzać ruchem miejskim i wykorzystywać istniejącą siatkę ulic.
Jeśli chodzi o transport autonomiczny, to szybciej będzie rozwijał się on w zakresie transportu publicznego, taksówek, czy ciężarówek?
Nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Rozwój ten będzie następował równolegle. Ja sobie wyobrażam rozwiązania, w których autonomiczne samochody będą wykorzystywane w transporcie ciężarowym międzymiastowym, na tych kawałkach dróg, gdzie wyzwanie będzie niższe. Kierowca zamiast czterech godzin, będzie pracował osiem, bo nadzorowanie sztucznej inteligencji prowadzącej pojazd nie będzie od niego wymagała tak dużej uwagi jak samo prowadzenie.
System go poinformuje, kiedy kierowca będzie musiał przejąć stery, kiedy droga stanie się bardziej skomplikowana. Przy tej samej liczbie kierowców będziemy mogli przejechać znacznie więcej kilometrów, a zatem przewieźć więcej towarów. Jeśli chodzi o taksówki i transport miejski, wyzwanie jest znacznie większe, bo ruch w miastach jest bardziej skomplikowany. Widzimy już jednak autonomiczne pociągi metra, które przemieszczają się bez maszynistów.
Być może będziemy mieli wydzielone pasy dla autonomicznych autobusów, ale one będą wchodzić tylko w ograniczone interakcje ze zwykłym ruchem. Najmniej wierzę w szybkie pojawienie się autonomicznych taksówek, bo często wymagamy od kierowcy, żeby zatrzymał się w konkretnym miejscu, otworzył bagażnik itp. Dla sztucznej inteligencji tych sytuacji będzie wówczas bardzo wiele i może ona sobie z nimi nie poradzić – na pewno nie prędko.
Samochody elektryczne będą miały jakąś szczególną rolę w „smart city”?
Brutalnie mówiąc, sposób napędu nie będzie miał żadnego znaczenia, w kontekście inteligentnych miast. Nie wiadomo dziś, jaka będzie przyszłość samochodów: czy będą to samochody czerpiące energię z baterii, czy np. z wodoru. W inteligentnym mieście chodzi przede wszystkim o zbieranie, przetwarzanie i przesyłanie danych.
Jeśli oczekujemy, że będzie to robił samochód to musi on mieć do dyspozycji odpowiednio dużo energii elektrycznej dostępnej nie tylko wtedy gdy silnik jest włączony, ale także wtedy gdy stoi na parkingu. Czym więcej czujników i sensorów jest montowanych w samochodach, tym wyższe auta mają zapotrzebowanie na prąd. Tutaj samochody hybrydowe czy elektryczne mają znaczną przewagę. Znacznie większe, w porównaniu do samochodów spalinowych, akumulatory i bardziej rozbudowana instalacja elektryczna pozwalają na montaż większej liczby czujników i procesorów, które, na dodatek, mogą być aktywne także podczas postoju. Tego nie da się zrobić w samochodzie spalinowym, bo najprawdopodobniej byśmy go rano nie odpalili.
A co z pomysłem, że samochody elektryczne mogą być magazynem energii i oddawać ją, by zbilansować sieć elektroenergetyczną?
Takie rozwiązania są już od jakiegoś czasu dostępne. Jednak w praktyce, aby one efektywnie działały, musimy mieć samochód podłączony do sieci, a więc do ładowarki, praktycznie zawsze, gdy z niego nie korzystamy. To może sprawdzić się, gdy mieszkamy w domu jednorodzinnym, ale już nie w bloku, gdzie nie mamy własnej ładowarki, a samochód ładujemy raz w tygodniu, w centrum handlowym przy okazji zakupów.
W takich krajach, gdzie większość ludzi mieszka w domach jednorodzinnych (np. Norwegia) można to sobie wyobrazić. W Warszawie, Krakowie czy Gdańsku? Niekoniecznie. Rozwiązań technologicznych nie można rozpatrywać w oderwaniu od lokalnych uwarunkowań. W skrócie dobry pomysł i wartościowe rozwiązanie, ale niekoniecznie uniewersalne.
W Tychach uruchomiono system inteligentnego zarządzania ruchem. Jak on może działać?
Nie wchodząc w bardzo szczegółowe dyskusje o specyfikacji urządzeń czy rozwiązaniach komunikacyjnych, system tyski składa się ze znacznej liczby czujników mierzących m.in. natężenie ruchu, ale także np. wag mierzących obciążenie ciężarówek, czy zajętości miejsc parkingowych. Informacje te są następnie zbierane, przetwarzane i w oparciu o nie podejmowane są na bieżąco decyzje dotyczące sterowania ruchem drogowym.
Ważnym elementem sterowania ruchem jest także informowanie kierowców w czasie rzeczywistym o dostępnych miejscach parkingowych. To przykład funkcjonalności, która nie tylko upłynnia ruch poprzez lepsze ustawienie cyklów świateł, ale przyczynia się do ograniczenia ruchu związanego z poszukiwaniem wolnego miejsca parkingowego.
Jakie projekty są realizowane przez Państwa uczelnię?
W Bytomiu realizowany jest projekt badawczy związany z wykorzystaniem dronów w miastach, m.in. jako środków do transportu niewielkich pakunków – np. lekarstw, dokumentów. W jakimś zakresie takie projekty są już uruchamiane także w ramach pilotaży, ale ich przeskalowanie wymagać będzie m.in. zupełnie nowych algorytmów wyznaczania tras i unikania przeszkód. Laboratorium XR w PJATK pracuje m.in. nad rozwiązaniami, które wykorzystują rozszerzoną rzeczywistość do informowania i edukowania mieszkańców w zakresie ograniczenia emisji szkodliwych gazów i smogu – tutaj mamy model, w którym osoba wchodzi w interakcję z przestrzenią miejską. Stworzyliśmy rozwiązanie dla osób starszych z kategorii gier miejskich.
“Spacer po wczoraj” to pilotażowa gra, w której dwuosobowe drużyny złożone z seniorów i ich młodszych partnerów wyruszają na misję ratowania stolicy przed złowrogim doktorem von Gesternem. Rozwiązują w niej zagadki i przy okazji uczą się nowych umiejętności – m.in. obsługi tabletu. Smart city to głównie informacja, dlatego dużo pracy wkładamy ostatnio w kwestie związane z przetwarzaniem i oceną wiarygodności informacji, m.in. realizując projekt Infotester. Jeśli miast ma wykorzystywać informacje pojawiające się w mediach społecznościowych do podejmowania decyzji to wiarygodność tych informacji i umiejętność wykrywania manipulacje staje się kluczowa.
