Erst der Einsatz unzähliger Sensoren ermöglicht die smarten Projekte, die eine Stadt nachhaltiger und lebenswerter machen sollen. Inzwischen gibt es sogar spezielle Sensorplattformen für Smart Cities, die die unterschiedlichsten Werte messen und auch gleich kommunizieren können.
Chicago ist die erste größere Stadt in den USA, die eine permanente Infrastruktur zum Sammeln von Big Data aufbaut. Hunderte von Umweltsensoren werden dazu installiert. Sie erfassen Temperaturen, Luftfeuchtigkeit, Licht, Lärmpegel und Signale von Mobiltelefonen. Diese Daten sollen helfen, Chicago sicherer und sauberer zu machen.
Schlau und preiswert
Sensoren sind die Datengeneratoren in Smart Cities wie Chicago. Dank der enormen technologischen Entwicklungen, die in der Sensorik in den letzten Jahren gemacht wurden, ist eine massenhafte Installation in Städten möglich: Denn für moderne Sensoren werden Elektronik- und Datenübertragungs-Bausteine zusammen auf einem einzelnen Silikon-Chip integriert – das ermöglicht eine preiswerte Massenproduktion. Zudem sind die heutigen Sensoren deutlich kleiner als noch vor zehn Jahren – und wesentlich schlauer. Sie verfügen über integrierte Elektronik, mit der sie einfache Rechenprozesse durchführen können, und haben somit die Fähigkeit, selbstständig logische Entscheidungen zu treffen. Eigene Datenübertragungs-Module ermöglichen eine Zwei-Wege-Kommunikation mit übergeordneten Systemen wie zum Beispiel einer City Cloud. „Die Verwendung smarter Sensoren unterstützt hochentwickelte IT-Lösungen wie M2M-Kommunikation und Analytik“, erklärt Amit Sharma, einer der leitenden Analysten für IT-Services beim Marktforschungsinstitut Technavio. „Smarte Bewegungssensoren sammeln Informationen und leiten ein Signal an intelligente Systeme, wenn irgendwelche Änderungen in den Aktivitäten der Bewohner entdeckt werden. Der Einsatz von Sensortechnologie zur Unterstützung smarter Projekte in den Bereichen Verkehr, Beleuchtung, Abfallmanagement und Smart Grids nimmt ebenfalls zu.“
Dabei müssen diese smarten Sensoren nicht unbedingt fest in der städtischen Infrastruktur installiert sein. Auch Sensoren in Wearables wie Fitness-Trackern oder Smartphones können wertvolle Informationen für die smarte Stadt liefern: Denn erst über sie sind Daten zum Verhalten und zu den Bewegungen des einzelnen Bürgers verfügbar.
Mehrere Sensoren in einer Plattform
Inzwischen existieren spezielle Smart-City-Sensorplattformen – Systeme, die gleich eine ganze Palette an Sensoren in einem Modul vereinen. Der TrafiOne von Flir zum Beispiel kombiniert einen Wärmebildsensor und Wi-Fi-Tracking-Technologie, um Daten von Fahrzeugen, Fußgängern und Fahrrädern an Verkehrsknotenpunkten zu erfassen. Noch umfassender sind die Möglichkeiten der Waspmote Plug & Sense Plattform von Libelium: Das Unternehmen hat elf Modelle mit mehr als 90 verschiedenen integrierten Sensoren im Angebot. Mit eigenen Solarmodulen sind sie unabhängig vom Stromnetz, verfügen über eine ganze Bandbreite an Funkschnittstellen wie ZigBee, LoRaWAN, Wi-Fi oder Sigfox und können per Funk programmiert werden.
Auch die in Chicago installierte Sensorinfrastruktur wird aus ähnlichen Plattformen aufgebaut: Hier kommen die vom Argonne National Laboratory entwickelten Waggle-Plattformen zum Einsatz. „Array of Things“ (kurz: AoT) nennen die Forscher das Chicagoer Projekt. „Array of Things wird eine Detailtiefe liefern, wie es sie heutzutage in noch keiner anderen Stadt gibt“, so Charlie Catlett, AoT-Projektleiter und Direktor des Urban Center für Computation and Data in Chicago. „Diese Daten werden es Forschern, Politikern und Bürgern ermöglichen, gemeinsam urbane Herausforderungen zu erkennen und Lösungen zu entwickeln.“
(Bildnachweis: Istockphoto: aleksandarvelasevic)