Smart Cities ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ & ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΔΙΑΚΥΒΕΡΝΗΣΗΣ

Transcript

1 ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ & ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΔΙΑΚΥΒΕΡΝΗΣΗΣ Smart Cities Διδάσκων: Χάρης Αλεξόπουλος Μεταδιδ. Ερευνητής Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης Πανεπιστήμιο Αιγαίου

2 Η Ανάγκη Αστικοποίηση 50% του παγκόσμιου πληθυσμού μετακινήθηκε σε αστικές περιοχές Υπολογίζετε ότι το 2050 θα φτάσει το 70% Προσφέρει σημαντικά οικονομικά, κοινωνικά και πολιτιστικά πλεονεκτήματα αλλά ταυτόχρονα δημιουργεί και μεγάλα προβλήματα Μπορείτε να σκεφτείτε ορισμένα προβλήματα;;;;

3 Η Ανάγκη

4 Ορισμός A smart city (also smarter city) uses digital technologies to enhance performance and wellbeing, to reduce costs and resource consumption, and to engage more effectively and actively with its citizens. H έξυπνη πόλη (smart city) χρησιμοποιεί τεχνολογίες πληροφορικής και επικοινωνιών για τη βελτίωση της ποιότητας ζωής των πολιτών, τη μείωση του κόστους και τη σωστή χρήση των πόρων, ενώ παράλληλα εμπλέκει τους πολίτες στο δημόσιο διάλογο και τη διακυβέρνηση. Wikipedia: Δίκτυο έξυπνων πόλεων:

5 Τομείς Οι 10 βασικοί τομείς δραστηριότητας μίας έξυπνης πόλης είναι οι εξής: Ενέργεια Περιβάλλον Υγεία Μεταφορές Υποδομές ΤΠΕ Τουρισμός / Πολιτισμός / Εκπαίδευση Διαχείριση αποβλήτων και υδάτινων πόρων Συμμετοχή πολιτών στη διακυβέρνηση Ανάπτυξη και εργασία Ασφάλεια

6 Τομείς - Ενέργεια Στόχος: Η εξοικονόμηση ενέργειας μειωση ενεργειακης καταναλωσης <-να το σβησω Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ηλιακή ενέργεια, αιολική ενέργεια, κύματα) - Αιολικά πάρκα Σύστημα διαχείρισης ενέργειας για δημόσια κτίρια και κτίρια υποδομή - Μετρητές κατανάλωσης ενέργειας σε δημοτικά κτίρια και κατοικίες, Έξυπνα φώτα πόλης με αισθητήρες φωτισμού Αυτο-βιώσιμα ενεργειακά συστήματα για δημόσιες υποδομές - Φώτα πόλης με ηλιακό πάνελ

7 Τομείς - Περιβάλλον Στόχος: Παρακολούθηση και βέλτιστη διαχείριση και προστασία του περιβάλλοντος Μείωση Ρύπων Αισθητήρες μέτρησης διάφορων αέριων ρύπων (π.χ. CO2) Αισθητήρες μέτρησης διάφορων ρύπων υδάτων - Έξυπνοι κάδοι απορριμμάτων με αισθητήρες βαθμού πληρότητας

8 Τομείς - Υγεία Στόχος: Βελτίωση ποιότητας παροχής υγείας - Άμεση εξυπηρέτηση πολιτών ακόμη και σε δυσπρόσιτες περιοχές Telecare τηλεδιάγνωση Τηλε-παρακολούθηση ασθενών Έξυπνες κάρτες υγείας Ηλεκτρονικό κλείσιμο ραντεβού Εκπαιδευτικό υλικό για πρώτες βοήθειες / διάσωση

9 Τομείς - Μεταφορές Στόχος: Βελτίωση δικτύου και ποιότητας μεταφοράς Διαχείριση δημόσιων μεταφορών (προγραμματισμός, σε πραγματικό χρόνο διαχείριση) Πληροφορίες για τους πολίτες σχετικά με τα λεωφορεία, τα τρένα, τους δρόμους, την κυκλοφορία E-ticketing για μεταφορά Χώρος στάθμευσης (αυτοματοποιημένη κράτηση, δημόσιες πληροφορίες κ.λπ.) Ηλεκτρικά αυτοκίνητα, δημόσια ποδήλατα

10 Τομείς - Υποδομές ΤΠΕ Στόχος: Υποστήριξη, παρακολούθηση και βελτιστοποίηση των υποδομών πόλης Internet of Things Οπτική ίνα στο δήμο Δίκτυα υπολογιστών Ασύρματα και ενσύρματα δίκτυα Μηχανισμός αναπαράστασης δεδομένων GIS Δωρεάν ασύρματη σύνδεση στους πολίτες Δυναμικά περίπτερα για εμφάνιση πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο προς τους πολίτες

11 Τομείς - Τουρισμός/Πολιτισμός/ Εκπαίδευση Στόχος: Ανάπτυξη, προβολή και βελτιωμένη διαχείριση του τουριστικού και πολιτισμικού «προϊόντος», αναβάθμιση βιοτικού επιπέδου Εφαρμογή τουρισμού για τους επισκέπτες (στην αγγλική και τοπική γλώσσα), «τουριστικός ξεναγός» Εφαρμογές που προσφέρουν υπηρεσίες στους τουρίστες (κρατήσεις, καταγγελίες, πληρωμές, ανταμοιβές) Μουσεία και άλλες πολιτιστικές περιοχές στο διαδίκτυο Ηλεκτρονική παρουσία δημόσιων βιβλιοθηκών Εφαρμογές ασύγχρονης ηλεκτρονικής μάθησης (e-learning) επαγγελματικού τύπου (= απλής, με χρήση εικόνων και video) σε διάφορες επαγγελματικές και κοινωνικές ομάδες)

12 Τομείς - Διαχείριση Αποβλήτων και Υδάτινων Πόρων Στόχος: Μείωση κατανάλωσης ύδατος και αναβάθμιση ποιότητας παροχής ύδρευσης, ορθή διαχείριση αποβλήτων Collection - Συλλογή (πολλαπλών ειδών) Processing - Επεξεργασία Management - Συνολική διαχείριση Παραδείγματα: Παρακολούθηση και έλεγχος ροής, πίεσης, ποιότητας και διανομής νερού στην πόλη, Εφαρμογή εντοπισμού διαρροών υδάτων (σύγκριση μετρήσεων παροχής, Έξυπνο σύστημα ποτίσματος δημοτικών κήπων και πάρκων, Ανακύκλωση

13 Τομείς - Συμμετοχή Πολιτών στη Διακυβέρνηση Στόχος: Ενεργοί πολίτες, Υποστήριξη συλλογικών δράσεων ανταλλαγής γνώσεων/απόψεων, Αύξηση του δημοκρατικού πνεύματος E-voting Governance system Complaints and ideas electronic management system (mobile apps) Παραδείγματα: ηλεκτρονική υποβολή παραπόνων, αιτημάτων, βλαβών, ηλεκτρονική δημόσια διαβούλευση - ηλεκτρονική υποβολή θεμάτων για διαβούλευση και προτάσεων, ηλεκτρονική ψηφοφορία για θέματα της πόλης, ανοικτά δεδομένα πόλης (π.χ. κυκλοφορίας, καιρού, ρύπανσης, εκπαίδευσης, υγείας, κλπ.), ηλεκτρονικές πληρωμές, ηλεκτρονική υποβολή αιτήσεων-δηλώσεων (από πολίτες επιχειρήσεις)

14 Τομείς - Ανάπτυξη & Εργασία Στόχος: Υποστήριξη υπάρχουσας και δημιουργία νέας οικονομικής δραστηριότητας επιχειρηματικότητας Καινοτομία Crowdfunding Υπηρεσίες προς επιχειρήσεις Ηλεκτρονικές πληρωμές

15 Τομείς - Ασφάλεια Στόχος: Διαχείριση ζητημάτων ασφάλειας, ενεργοποίηση πολιτών Εφαρμογές για την παρακολούθηση (π.χ. μέσω καμερών) ασφάλειας δημοσίων κτιρίων και εγκαταστάσεων, ή και περιοχών υψηλής εγκληματικότητας Ηλεκτρονικό σύστημα αναφοράς περιστατικών από τους πολίτες Αισθητήρες σε δασικές περιοχές για την ανίχνευση πυρκαγιάς

16 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων Πόλη Πεδίο Εφαρμογής Άμστερνταμ Εξοικονόμηση Ενέργειας, Μεταφορές, Δημόσια Ασφάλεια Βαρκελώνη Δημόσια Διοίκηση, Επιχειρηματικότητα, Υποδομές ΤΠΕ, Στάθμευση, Περιβάλλον Στοκχόλμη Εξοικονόμηση Ενέργειας, Διακυβέρνηση, Υποδομές ΤΠΕ, Μεταφορές, Τεχνολογίες Διαδικτύου Σάντα Κρουζ Ασφάλεια Πολιτών

17 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Άμστερνταμ Οι στάσεις των αστικών λεωφορείων, οι διαφημιστικές πινακίδες και τα φώτα τροφοδοτούνται με ηλιακή ενέργεια Σκάφη (χρήση για μετακίνηση στην πόλη) συνδέονται με ηλεκτρικές πρίζες που τροφοδοτούνται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειες για να φορτίσουν τις μπαταρίες τους, και όχι με τη χρήση ρυπογόνων γεννητριών ντίζελ Έξυπνος φωτισμός Χρήση μετρητών κατανάλωσης ενέργειας Παρακολούθηση κυκλοφορίας και παροχή πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο

18 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Βαρκελώνη Τον Μάρτιο του 2014 στις Βρυξέλλες, η Βαρκελώνη ανακηρύχθηκε από την Ευρωπαϊκή ένωση ως πρωτεύουσα καινοτομίας ("icapital ) της Ευρώπης Έξυπνο σύστημα αποχέτευσης και έξυπνο σύστημα ποτίσματος (με τεχνολογία αισθητήρων που μετρά το επίπεδο ξηρότητας/νερού του εδάφους στα διάφορα πάρκα, διαβιβάζει τα σχετικά δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και βάσει αυτών καθορίζονται οι χρόνοι ποτίσματός τους και οι αντίστοιχες ποσότητες νερού) Έξυπνες στάσεις λεωφορείων Ηλεκτρονικά συστήματα στάθμευσης με αισθητήρες τοποθετημένους στο έδαφος εφαρμογή που ενημερώνει για διαθέσιμες θέσεις Αισθητήρες έχουν επίσης τοποθετηθεί και σε κάδους απορριμμάτων, ώστε να ενημερώνουν για την πληρότητά τους.

19 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Στοκχόλμη Στην πόλη επίσης δραστηριοποιούνται 3000 εταιρίες στον χώρο της πράσινης ανάπτυξης. Υπάρχουν δύο μεγάλες ηλεκτρονικά υποστηριζόμενες εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, όπου βιοντίζελ παράγεται για τα δημόσια λεωφορεία από την επεξεργασία των λυμάτων της πόλης. Η περίσσεια θερμότητα από τα λύματα επαναχρησιμοποιείται σε οικιακές εφαρμογές θέρμανσης. Η πόλη δημοσίευσε δεδομένα περιβαλλοντικά ή δημογραφικά Για την προώθηση της χρήσης των ανοιχτών δεδομένων στην πόλη προκηρύχτηκε ένας διαγωνισμός ( Open Stockholm Award ), ο οποίος σκοπό είχε την ενθάρρυνση των επιχειρήσεων και των πολιτών, ώστε να χρησιμοποιήσουν τα ανοικτά δεδομένα για τη δημιουργία νέων εφαρμογών/υπηρεσιών

20 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων Σάντα Κρουζ OnLine σύστημα αναφοράς εγκλήματος για την άμεση αναφορά εγκλημάτων εντός πόλης από οποιαδήποτε συσκευή Οι τοπικές αστυνομικές αρχές αναλύουν ιστορικά στοιχεία του εγκλήματος στην περιοχή, προκειμένου να προβλέψουν τις απαιτήσεις αστυνόμευσης.

21 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων Ελσίνκι Έργο με σκοπό τη διάθεση των δημοσίων δεδομένων στους πολίτες. Τα δεδομένα που διατίθενται στο κοινό περιλαμβάνουν τις συνθήκες διαβίωσης, την οικονομία και την ευημερία, την απασχόληση και τις μεταφορές. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία έξυπνων εφαρμογών, για πληροφορίες για την δημιουργία νέων επιχειρήσεων, ή ως βάση για νέες υπηρεσίες της πόλης. «Region InfoShare»

22 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Τρίκαλα Τουρισμός Το trikala-tourism.gr είναι η ιστοσελίδα του Δήμου Τρικκαίων η οποία περιλαμβάνει χρήσιμες πληροφορίες, προτάσεις, στοιχεία, καιρικές προγνώσεις καθώς επίσης και πληροφοριακούς χάρτες στους επισκέπτες της πόλης. Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση Μεταφορές Υποδομές ΤΠΕ GIS Τηλεπρόνοια ΤηλεΙατρική Έξυπνο Σπίτι

23 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Τρίκαλα Τουρισμός Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση - Ηλεκτρονική Διαβούλευση, Ηλεκτρονικά Αιτήματα (Μαζεύω e-πογραφές), Ηλεκτρονικές Δημοσκοπήσεις(e-Ψηφοφορία) Το Δημοσθένης είναι ένα σύστημα παραπόνων το οποίο δρα ως ενδιάμεσος μεταξύ των πολιτών και των υπηρεσιών του Δήμου Τρικκαίων. Μεταφορές Υποδομές ΤΠΕ GIS Τηλεπρόνοια ΤηλεΙατρική Έξυπνο Σπίτι

24 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Τρίκαλα Τουρισμός Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση Μεταφορές To mobipark είναι ένα Σύστημα Ελεγχόμενης Στάθμευσης με χρήση κινητού τηλεφώνου (μηνυμάτων SMS), Ευφυείς Μεταφορές (gps σε οχήματα του δήμου, πινακίδες ενημέρωσης χώρων στάθμευσης) Υποδομές ΤΠΕ GIS Τηλεπρόνοια ΤηλεΙατρική Έξυπνο Σπίτι

25 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Τρίκαλα Τουρισμός Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση Μεταφορές Υποδομές ΤΠΕ Δικτυακή Υποδομή και Δωρεάν Internet GIS Τηλεπρόνοια ΤηλεΙατρική Έξυπνο Σπίτι

26 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Τρίκαλα Τουρισμός Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση Μεταφορές Υποδομές ΤΠΕ GIS Πολεοδομικό Σχέδιο του Δήμου, Αντικειμενικές αξίες ακινήτων Τηλεπρόνοια ΤηλεΙατρική Έξυπνο Σπίτι/ Το σπίτι βοηθός

27 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Τρίκαλα Τουρισμός Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση Μεταφορές Υποδομές ΤΠΕ GIS Τηλεπρόνοια ΤηλεΙατρική Έξυπνο Σπίτι

28 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Τρίκαλα Τουρισμός Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση Μεταφορές Υποδομές ΤΠΕ GIS Τηλεπρόνοια ΤηλεΙατρική Έξυπνο Σπίτι

29 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Βέροια 1. την προώθηση της εικόνας της 2. την προβολή και ενίσχυση της τοπικής αγοράς 3. τη χρησιμοποίηση του crowdfunding 4. τη βελτίωση της εικόνας της πόλης παρέχοντας τη δυνατότητα στους πολίτες να αναφέρουν μη επείγοντα τοπικά προβλήματα, όπως λακκούβες, παράνομη ρίψη σκουπιδιών, ελαττωματικό φωτισμό του οδικού δικτύου, σπασμένες πλάκες πεζοδρομίου και παράνομες διαφημιστικές πινακίδες. Δημόσια Κεντρική Βιβλιοθήκη

30 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Αθήνα 3 Δράσεις: Βγαίνουμε Αθήνα Aφορά την δημιουργία προσφορών κάθε Τρίτη σε μπαρ, καφετέριες εστιατόρια και φούρνους του κέντρου της Αθήνας και παροχή πληροφόρησης για αυτές τις προσφορές τόσο μέσω της ιστοσελίδας του δήμου Αθηναίων ( όσο και μέσω τις αντίστοιχης εφαρμογής για κινητά τηλέφωνα. Η πρωτοβουλία αυτή έχει τον στόχο μέσω της αύξησης της εμπορικής κίνησης στο κέντρο της Αθήνας να δώσει λύση σε διάφορα προβλήματα που μαστίζουν το κέντρο όπως η υποβάθμιση και το κλείσιμο μαγαζιών. SynAthina InnovAthens

31 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Αθήνα 3 Δράσεις: Βγαίνουμε Αθήνα SynAthina Σε αυτήν την δράση μέσω της ιστοσελίδας ομάδες πολιτών έχουν τη δυνατότητα να δημοσιεύουν τις δράσεις τους για ευρύτερη επικοινωνία, να μάθουν ποιες άλλες έχουν κάνει αντίστοιχες δράσεις στο παρελθόν, να ανταλλάξουν με αυτές εμπειρία και τεχνογνωσία. InnovAthens

32 Παραδείγματα Έξυπνων Πόλεων - Αθήνα 3 Δράσεις: Βγαίνουμε Αθήνα SynAthina InnovAthens Το InnovAthens αποτελεί τον κόμβο καινοτομίας και επιχειρηματικότητας του δήμου Αθηναίων. Μέσω της ιστοσελίδας ο επιχειρηματίας έχει την δυνατότητα να ενημερωθεί,να έχει συμβουλευτική υποστήριξη, να πάρει πληροφορίες για όλες τις δράσεις και τα προγράμματα που σχετίζονται με την καινοτομία και την επιχειρηματικότητα.

33 Πρότυπα για Έξυπνες Πόλεις Standards for Smart Cities (in English)

34 Introduction As the Smart Cities movement progresses around the globe, a common question arises: Are there any standards for Smart Cities? After observing the scarcity of answers to this question, in several relevant workshops and meetings, this presentation tries to make a comprehensive sum of what is important. Several standards and standardization attempts are presented, all coming from well known international organisations. 6 of them (from ISO, ITU and BSI) are presented in detail.

35 1 The ISO standard The ISO Standard is titled Sustainable development of communities - -Indicators for city services and quality of life The standard presents a set of (around 100) indicators to measure the performance of city services and quality of life. The standard is applicable to any city, municipality or local government that wants to measure its performance, in a comparable and verifiable manner, irrespective of size and location. The standard is available at the ISO web site (at a price). A free summary can be obtained here (ISO preview facility) Valuation: a very good start for measuring your smart city initiatives. But, some indicators are quite indirect and maybe difficult to gather. No real assessment of ICT infrastructures.

36 2 The ISO/DIS This is a standard in draft status (DIS), published in September The standard, titled Sustainable development of communities - Management systems -Requirements with guidance for resilience and smartness, presents the main axes of activities for a smart city. The draft standard is available at a cost from the ISO web site. A free preview can be obtained here. Valuation: very helpful information on how to plan, manage and evaluate a smart city initiative. Also includes the 10 main areas of smart city intervention types (e.g. health, energy, environment, etc). More like a guideline than a standard though. Similar information contained in several relevant papers or studies.

37 3 The ITU Technical Specification on Smart Sustainable Cities The International Telecommunication Union (ITU) Focus Group on Smart Sustainable Cities (FG-SCC) published the technical specification Key performance indicators related to the sustainability impacts of information and communication technology in smart sustainable cities, on March 2015 The technical specification is much like the ISO standard, adopting some of its provisions on suggested metrics. ITU specification is generally narrower than ISO, going deeper on some ICT issues. The specification is available free of charge, here (doc format, at the ITU website). Valuation: a valuable resource, open and reusable, able to shed some light in the ICT-related issues of a smart city. Of course, measurement indicators are the target / not a cookbook of practices.

38 4 The ITU Technical Report on Smart Sustainable Cities The International Telecommunication Union (ITU) Focus Group on Smart Sustainable Cities (FG-SCC) published the technical report An overview of smart sustainable cities and the role of information and communication technologies, in 2014 The 40-pages long technical report is a well-structured description of the smart city concept, trying to describe the intervention areas and some relevant ICT enablers. The technical report is available free of charge, here(doc format, at the ITU website). Valuation: a rather comprehensive but introductory resource. Valuable as a training material / guide, will not enlighten the expert. Although it contains some example technologies, it fails short from an all-inclusive map of smart cities technologies.

39 5 BSI PAS 181 The British Standards Institute (BSI) has published the PAS 181 Smart city framework Guide to establishing strategies for smart cities and communities as a practical guide for smart city development, in 2014 The document contains a 12-areas map for smart cities (e.g. energy, water, waste, etc) and a comprehensive action framework for planning and managing smart city interventions. The document is available for free download here, or as paperback at a price. Valuation: one of the best all-around documents for smart city design and development. I definitely use the actions framework in my lectures towards municipality staff. Yet, not an all-inclusive list of interventions with a model on how to choose, but still one of the best quality material out there.

40 6 BSI PAS 182 The BSI PAS 182 Smart city concept model. Guide to establishing a model for data interoperability is aimed to be a practical guide for tackling the datarelated challenges of Smart Cities, published in 2014 The document describes a preliminary data model, to describe several aspects of smart cities, including indicators, actors, infrastructure and other information elements. actors, contains a 12-areas map for smart cities (e.g. energy, water, waste, etc) and a comprehensive action framework for planning and managing smart city interventions. The document is available for free download here, or as paperback at a price. Valuation: although can be of some use, as an indicative catalogue of data elements for (smart) cities, it fails very short from the target of achieving interoperability. For that, much more are needed at the ontological and semantic level (e.g. controlled vocabularies, extended metadata schemas, core components, etc) that can however be adopted by standardization documents like the National Interoperability Frameworks.

41 Other standards Other relevant standardization attempts for Smart Cities are the following documents, from BIS and ISO: BIS Smart city terminology (PAS 180) BIS Smart city overview document (PD 8100) BIS Smart city planning guidelines document (PD 8101) Research on smart infrastructure projects (PD ISO/TR 37150) A specification for KPIs for smart infrastructure projects (PD ISO/TS 37151)

42 Conclusions and further work During the last 18 months, smart cities standardization has done some noticeable steps, providing a handful of documents for several smart city aspects The metrics aspect appears to be the more progressed in documentation, although ICT indicators and municipality-internal elements do not have the proper attention, yet. An all-inclusive map of possible interventions is still missing, which is more the work of researchers than standardization bodies.