Intelligente Vernetzung der Städte

Menschen ziehen vermehrt in Städte, dieser Trend ist nicht neu. Doch die Ballungsräume kommen an ihre Grenzen, sei es durch den zunehmenden Verkehr, die Luftverschmutzung oder die Bevölkerungsdichte. Derzeit lebt rund die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten, Prognosen für 2050 ­sprechen von rund 70 Prozent. Dies bringt Herausforderungen mit sich. Die Erfassung, Analyse und Nutzung von Daten spielt bei der urbanen ­Problemlösung eine große Rolle. Ein Beitrag von Epko van Nisselrooij, ­Business Development Manager, Smart Cities, bei Axis Communications.

Big Data – der Sammelbegriff für riesige Datenmengen – steht im Allgemeinen für die Gewinnung von Daten u.a. aus Bereichen wie Internet und Mobilfunk, Energiewirtschaft und Verkehr oder aus Quellen wie den Sozialen Medien, öffentlichen Kameras sowie Flug- und Fahrzeugen. Am Beginn der Datengewinnung steht die Informationssammlung mittels Sensoren. Im nächsten Schritt werden die neu erworbenen Daten mit historischen aus den verschiedenen Bereichen gebündelt und vernetzt. Auf der dritten Ebene werden diese dann zur Informationsverarbeitung und für Analysen weiterverwendet. Dadurch verwandelt sich Big Data in nutzbares Wissen, das bereits für verschiedenste Bereiche in der intelligenten Stadt angewendet wird.

Ein besonders wichtiger Sensor für die Datengewinnung und -Verarbeitung sind IP-Kameras. Was vor Jahren noch Zukunfts­musik war, ist heute bereits fest in den Alltag integriert. So kann die intelligente IP-Videotechnik inzwischen weit mehr als Bilder erzeugen. Kameras erfassen und analysieren inzwischen auch den Verkehrsfluss, Umweltparameter oder Details über Menschenansammlungen und können automatisch über Geschehnisse informieren. Dies ermöglicht den zuständigen Stellen rasch und kompetent zu reagieren.

Intelligente Verkehrsplanung
Durch den enormen Zuwachs an Einwohnern, bei gleichbleibender innerstädtischer Fläche, entstehen zwangsläufig eine Vielzahl von Herausforderungen, die durch die Kommunen gelöst werden müssen. Besonders an Verkehrsknotenpunkten oder zentralen Umschlagplätzen im öffentlichen Nahverkehr gilt es durch Datenanalyse präventiv auf erhöhten Verkehr zu reagieren.

Im Verkehr ist durch integrierte Sensoren beispielsweise das Zählen von Fahrzeugen, die Erfassung der Durchschnittsgeschwindigkeit, Fahrspurauslastung oder Fahrzeugklassifizierung möglich. Die Stadtverwaltung kann sich somit früh auf Verkehrsstaus einstellen und anhand von Videoanalysen die Situationen überprüfen, nötige Einsätze überwachen und schnell handeln.

Zur städtischen Verkehrsoptimierung gehört auch die Reduzierung von Fahrzeugen. Die intelligente Verwaltung von Car- und Bike-Sharing und vorhandene Parkmöglichkeiten sind dabei ein wichtiger Schritt und können ebenfalls über IP-Videotechnik realisiert werden. Durch Kameraerfassung und die Vernetzung, werden verfügbare Fahrzeuge oder Parkplätze in Echtzeit erfasst und sind sofort einsatzbereit.

Auch der Einbezug von besonderen Umweltfaktoren wie starke Regen- oder Schneefälle, die zu einer erhöhten Nutzung von öffentlichen Verkehrsmitteln führen, können durch die Kameraerfassung frühzeitig erkannt und in die Planung eingebunden werden.

Datenbasierter Umweltschutz
Der Umweltschutz wird ebenfalls immer intelligenter gehandhabt. So ermöglicht die Datenanalyse, das Zusammenspiel von Straßenverkehr und Wetter in Bezug auf die Schadstoffbelastung zu verstehen. Netzwerk-Kameras mit speziellen Sensoren messen Umweltparameter wie Luftqualität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Wasserqualität und analysieren diese. Verbunden mit IoT-Plattformen werden die verschiedenen Datenströme dann für eine effiziente Auswertung und den Umweltschutz eingesetzt.

Auch der Müll wird in wachsenden Städten zunehmen und kann mit Hilfe von vernetzten Sammelsystemen schneller entfernt werden und Transportwege für die Abfallentsorgungsbetriebe verkürzen. Müllcontainer sind mit Sensoren ausgestattet, die den Abfallentsorgungsunternehmen signalisieren, wie voll sie sind. Das lässt eine Anpassung an aktuelle Bedürfnisse oder saisonale Abweichungen zu und ist besonders effizient.

Um Energie zu sparen, empfiehlt es sich zudem die Straßenbeleuchtung auf den tatsächlichen Bedarf abzustimmen. Durch Bewegungsmelder in den Kameras wird erkannt, ob sich Personen oder Fahrzeuge in der zu beleuchtenden Gegend befinden und die Straßenbeleuchtung wird davon ausgehend reguliert und gesteuert.

Höhere Sicherheit
Ein wichtiger Punkt für Einwohner einer Großstadt ist das Thema Sicherheit: In Städten geht mit wachsender Bevölkerungszahl oftmals auch eine Steigerung der Kriminalitätsrate einher. Hierbei wird das Zusammenspiel von Video, Audio und Analyse besonders wichtig, um einerseits das Lebensgefühl der Bewohner nicht einzuschränken, diese aber andererseits auch bestmöglich zu schützen. Netzwerk-Kameras können auch mit einem Audiomodul inklusive Lautsprecher verbunden werden, was es dem Sicherheitspersonal ermöglicht, auch aus der Ferne unübliche Geräusche wahrzunehmen, durch die Kamera die Situation zu überprüfen und direkt mit Personengruppen über die Lautsprecher in Kontakt zu treten. Das spart Personalkosten und bietet gleichzeitig ein zuverlässiges Sicherheitskonzept.

Besonders bei großen Ansammlungen von Menschen ist ein verlässliches und ganzheitliches Sicherheitssystem unabdingbar. Mit der Videoanalyse können Personen in Menschenmengen gezählt, ihr Verhalten analysiert und dabei Abweichungen erkannt werden. Das ist bei der Risikoprävention besonders wichtig, um schwierige Situationen oder Probleme zu vermeiden.

In der Stadt real getestet
Teststädte wie das niederländische Eindhoven sind sehr wichtig, um all die Möglichkeiten und Systeme für eine intelligente Stadt in einer realen Situation zu testen und zu verbessern. In der Pub Street, der größten Barmeile Europas, befindet sich eine Living Lab Area, die in Echtzeit neue Projekte und Anwendungen testet. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf dem Thema Sicherheit, das in einem solchen Terrain eine große Herausforderung darstellt und Feingefühl erfordert. Denn die Besucher sollen weiterhin Spaß haben können, gleichzeitig aber durch ein umfassendes Sicherheitskonzept geschützt sein. Die Kameras zeichnen dabei nicht in der Live-Ansicht auf, das heißt, nur im Falle eines Ereignisses werden die Videodaten zur Dokumentation des Zwischenfalles gespeichert.

Für Axis Communications liegt der aktuelle und zukünftige Fokus damit ganz klar auf Smart Cities. Denn Kameras bilden das Rückgrat des IoT, sind damit essentiell für eine jede Stadtentwicklung. Sie tragen zu einer sicheren und lebenswerteren Stadt der Gegenwart und eine intelligente Stadt der Zukunft bei. Axis Communications wird auch dieses Jahr wieder an der Smart City Expo World Congress im November in Barcelona teilnehmen.