Big data voor steden van elke omvang: de kracht van slimme verlichting benutten

Lourenço Bandeira - Data Scientist Schréder Hyperion
Lourenço Bandeira
Data scientist - Schréder Hyperion

“If you build it, they will come” is een geweldig klassiek filmcitaat, maar nauwelijks de beste praktijk in burgerplanning. Steden moeten toekomstbestendig zijn: wereldwijde verstedelijking vindt plaats en aangezien mensen er steeds vaker voor kiezen om in steden te wonen, moeten stedelijke ruimtes flexibel zijn. Dat roept de vraag op van komende sociale, ecologische, technologische transformaties, waarbij planners moeten anticiperen en beslissen op basis van gegevens in plaats van gissen in het donker.

Stadsbesturen maken al lang gebruik van de kracht van data om hen te helpen bij het plannen. Censusresultaten, verkeerssystemen voor wegen, luchtvervuilingsboxen en vergaderingen in het gemeentehuis helpen allemaal om informatie te verzamelen over wat mensen nodig hebben en willen. Maar wat als het ultieme systeem om gegevens te verzamelen al bedraad langs de straten van de stad staat? Nu het Internet of Things (IoT) werkelijkheid is geworden, kan de bestaande infrastructuur voor verlichting worden aangepast met sensoren die een schat aan gegevens kunnen verzamelen om het leven van mensen te verbeteren.

Slimme armaturen, intelligente drivers

Hyperion, het Smart City Center of Excellence van Schréder, heeft de ZD4i-serie ontwikkeld, slimme armaturen met intelligente drivers. Dit zijn ideale platforms voor IoT-systemen, die informatie kunnen verzamelen van ingebouwde D4i-sensoren die op hun beurt gegevens leveren voor prestatiebewaking, activabeheer, voorspellend onderhoud en vele andere taken. Een systeem dat energie bespaart door te dimmen en de onderhoudskosten verlaagt, is natuurlijk een goede zaak, maar wat als het verder zou gaan dan verlichting?

Schréder EXEDRA kan gegevens van sensoren verzamelen om real-time diensten voor burgers te leveren

Slimme verlichtingsplatforms zoals EXEDRA kunnen worden uitgerust met sensoren om realtime diensten te leveren om de levenskwaliteit van mensen te verbeteren en gegevens te verzamelen om betere beslissingen te nemen. Zou het niet geweldig zijn als we de openbare verlichting automatisch kunnen dimmen als er minder mensen op straat zijn? Sensoren op armaturen kunnen anonieme gsm-gegevens gebruiken om bij te houden hoe wegen en straten werkelijk worden gebruikt, zodat steden verkeersstromen kunnen zien. Met die informatie is het mogelijk om dynamische bijna realtime opdrachten naar armaturen te sturen om het licht aan te passen aan het juiste lichtniveau, gereguleerd door de Europese normen, die het energieverbruik drastisch kunnen verminderen.

 Bij Schréder zijn we niet alleen bezorgd over energiebesparing; onze eerste gedachte is altijd mensen veiliger maken. Met behulp van weergegevens die zijn verzameld via straatverlichting, kunnen we voorspellen wanneer wegen minder zicht of een grotere kans op ijsvorming hebben en commando’s sturen om het lichtniveau automatisch te verhogen. Met toegang tot gegevens van straatmeubilair kunnen we identificeren welke armaturen naast oversteekplaatsen worden geplaatst en hun verlichtingsintensiteit regelen om ervoor te zorgen dat deze altijd op het maximum staat.

Een post-Covid-wereld verlichten 

In de nasleep van de pandemie zijn steden zich terdege bewust van het belang van het meten van de bevolkingsdichtheid in realtime. Sensoren in lantaarnpalen kunnen bezoekersaantallen volgen: we helpen momenteel een stad in Portugal met een pilot project waarbij de lichtring van de SHUFFLE rood wordt zodra de dichtheid van mensen op een strand een bepaald niveau bereikt en mensen adviseert om weg te blijven. Het verzamelen van dergelijke gegevens kan helpen bij het effectief beheren van een crisissituatie en kan worden geïntegreerd om bijvoorbeeld met Covid-tracking-apps te werken om inzichten te verschaffen. 

Dit kan vragen oproepen over waar en hoe gegevens worden verwerkt. Het is begrijpelijk dat burgers of gemeenten hun gegevens lokaal willen houden. Hierbij helpt het zogenaamde ‘edge computing’. Wanneer gegevens dichter bij de ‘edge’ van het netwerk worden verwerkt – waar het armatuur, de mast of de sensor zich bevindt, kan deze blijven waar het nodig is, in plaats van informatie van en naar een server te moeten sturen die zich honderden kilometers verderop bevindt. Dit scheelt ook in verwerkingstijd!

Fris denken, frissere lucht

Tussen de iconische Duitse steden Düsseldorf en Keulen wilde de stad Langenfeld haar groene ruimtes en hoge levenskwaliteit behouden en tegelijkertijd haar infrastructuur herzien. In 2019 lanceerde ze het plan “Future City Langenfeld” om een betere toekomst te bieden door technologie te gebruiken om diensten te verbeteren. De stad ziet verlichtingsinfrastructuur als de ideale ruggengraat voor haar smart city-initiatieven en wilde ze testen voordat ze op grote schaal gelanceerd werden. Daarom richtten de lokale autoriteiten een smart city lab op in Langfort Park.

De stad Langenfeld verzamelt gegevens van op SHUFFLE-zuilen geïnstalleerde sensoren om de levenskwaliteit van haar burgers te verbeteren.

Als onderdeel van de initiatieven van de stad om duurzamer te worden, wilden ze luchtvervuiling voorkomen – en niet alleen bijdragen aan klimaatverandering, het heeft ook een negatieve invloed op de gezondheid en het welzijn van inwoners. Het park wordt verlicht met Schréder SHUFFLE kolommen die een omgevingssensor bevatten. Het verzamelt en verzendt elke 5 minuten gegevens via wifi, wat ook in de SHUFFLE is geïnstalleerd, naar het UrbanPulse-platform, beheerd door [ui!] - de Urban Institute GROUP om luchtvervuiling in het gebied te helpen monitoren. Een jaar na de installatie zijn zowel de stad als de lokale gemeenschap heel blij met de nieuwe infrastructuur. 

Inzichten, geen giswerk

Dit vertegenwoordigt een grote verandering voor de manier waarop steden werken. Met veel autoriteiten die nog steeds traditioneel georganiseerd zijn of moeite hebben om uit te vinden hoe de digitale wereld kan passen in de dagelijkse gang van zaken in de stad, lijkt slimme verlichting misschien een andere gecompliceerde uitgave. Niets is minder waar: bovenop de enorme energiebesparingen die kunnen worden gerealiseerd door upgrades naar dimsystemen gebaseerd op LED en sensoren, kunnen de gegevens die steden ontdekken, bijdragen aan een reeks verbeteringen.
 
Meer en betere gegevens zullen helpen bij het besluitvormingsproces om steden vooruit te helpen en tastbare voordelen voor iedereen te creëren, vooral omdat tegen 2050 60% van de bevolking in steden zal wonen. Gegevens kunnen autoriteiten helpen toekomstige trends te voorspellen, nieuwe kansen te creëren, meer inkomsten te genereren en bruikbare inzichten opleveren – vooral wanneer deze met burgers worden gedeeld. Slimme, verbonden systemen kunnen een weg vooruit creëren die veel verder gaat dan verlichting – vraag Schréder hoe het in uw stad zou kunnen werken.
 

Over de schrijver

Al op jonge leeftijd gefascineerd door wetenschap, wijdde Lourenço zich na zijn afstuderen 14 jaar aan het verkennen van de geologie van Mars en enkele van zijn aardse analogen (zoals Antarctica, Arctische en droge woestijnen) door middel van teledetectie en zwaar veldwerk bij Técnico, de grootste school voor Ingenieurswetenschap, Wetenschap en Technologie in Portugal.  
In 2019 was hij een van de eerste medewerkers die zich bij Schréder Hyperion, ons Smart City Center of Excellence, voegde. Hij kwam bij het team omdat hij ervan overtuigd is dat technologie, en met name kunstmatige intelligentie, een belangrijke troef kan worden om stedelijke problemen aan te pakken en het leven beter te maken. Hij richt zich op het ontwikkelen van AI-applicaties voor Smart Cities om technologie voor stedelijke mobiliteit en slimme openbare infrastructuren te verbeteren, van ideevorming tot prototypes. 

Volg Lourenço op LinkedIn