Εξυπνότερες λύσεις για ένα υπερσυνδεδεμένο μέλλον

Δεδομένης της μαζικής αναταραχής που προκλήθηκε από την πανδημία του COVID-19, η δημιουργία έξυπνων πόλεων που θα προσφέρουν ένα ασφαλές, αποτελεσματικό και παραγωγικό περιβάλλον για τους πολίτες, φαίνεται να είναι πιο απαραίτητη από ποτέ. Και μπορούμε να πούμε ότι η ανάγκη για στροφή σε επενδύσεις έξυπνων πόλεων είναι ένα από τα πιο σημαντικά αποτελέσματα της κρίσης. Η τεχνολογία 5G ενσωματώνει μια σειρά χαρακτηριστικών που θα επηρεάσουν θετικά τις ψηφιακές εμπειρίες και τις έξυπνες πόλεις. Εκτός από την υψηλότερη ταχύτητα μεταφόρτωσης και λήψης δεδομένων, διασφαλίζει πολύ μικρούς χρόνους καθυστέρησης και δυνατότητα σύνδεσης πολλών συσκευών ταυτόχρονα.

Καθώς ο κόσμος άλλαξε το 2020, η εξάρτηση από την ταχύτητα, την χωρητικότητα και την ασφάλεια του δικτύου δεν ήταν ποτέ μεγαλύτερη. Το lockdown, οι ταξιδιωτικοί περιορισμοί και ο μαζικός αριθμός λοιμώξεων, έφεραν την αναγκαστική στροφή στην τεχνολογία που έδωσε λύση στη συνέχιση της λειτουργίας κρατικών υπηρεσιών και ιδιωτικών επιχειρήσεων. Κι αν το δούμε ιστορικά, πολλές τοπικές αρχές και κυβερνήσεις στράφηκαν στην τεχνολογία για να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις που δημιουργήθηκαν από πανδημίες. Οι πανδημίες μπορούν στην πραγματικότητα να αποτελέσουν πηγή καινοτομίας σε ότι αφορά την τεχνολογία των έξυπνων πόλεων, η οποία χρονολογείται εδώ και περισσότερα από εκατό χρόνια. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η πόλη του Λονδίνου που εγκατέστησε το Βικτοριανό της σύστημα αποχέτευσης μετά από ένα ξέσπασμα χολέρας που στοίχισε τη ζωή σε 30.000 ανθρώπους και τα σύγχρονα συστήματα εξαερισμού που φτιάχτηκαν γρήγορα λόγω της πανδημίας της ισπανικής γρίπης του 1918. Στην εποχή της πανδημίας του COVID-19, η καινοτομία στον χώρο των έξυπνων πόλεων γίνεται και πάλι επίκαιρη, καθώς τεχνολογίες όπως τα ρομπότ, τα drones, το cloud και τα βιομετρικά στοιχεία, συμβάλλουν στη συγκράτηση της εξάπλωσης του ιού και πολλές από αυτές τις τεχνολογίες πιθανότατα ήρθαν για να μείνουν. Ταυτόχρονα, τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 5G που αναπτύσσονται φέρνουν μεγάλο εύρος ζώνης και χαμηλή καθυστέρηση σύνδεσης, αποτελώντας ένα ισχυρό εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιήσουν οι έξυπνες πόλεις για να προσφέρουν τις υπηρεσίες τους στο επόμενο επίπεδο.

Πώς επιδρούν το 5G και οι υπολογιστές αιχμής στις έξυπνες πόλεις;

Όλες οι αυτόνομες μεταφορές και πολλές από τις τεχνολογίες των μελλοντικών έξυπνων πόλεων θα εξαρτηθούν από το 5G και τους υπολογιστές αιχμής. Ο συνδυασμός τους επιτρέπει μεγάλη ανθεκτικότητα, τεράστια ευελιξία, καθώς και περισσότερες πληροφορίες που πρέπει να προστεθούν στο σύστημα για τη δημιουργία ολοένα και πιο έξυπνων πόλεων. Τα δίκτυα 5G προσφέρουν αυξημένη πυκνότητα κυψέλης, υψηλότερη ταχύτητα δεδομένων και μικρότερο λανθάνοντα χρόνο δικτύου. Επιπλέον, η συμπύκνωση τοποθεσιών κυψέλης παρέχει αυξημένη χωρητικότητα δικτύου, μεγαλύτερο εύρος ζώνης και υψηλότερες ταχύτητες δεδομένων κινητής τηλεφωνίας στους καταναλωτές. Αυτή η συμπύκνωση δικτύου θα επιτρέψει προηγμένα αναλυτικά στοιχεία για τη λήψη αποφάσεων σε πραγματικό χρόνο. Οι εφαρμογές της τεχνολογίας 5G μπορούν να βοηθήσουν τις πόλεις να εξοικονομήσουν χρήματα και απαραίτητους πόρους, ώστε να δημιουργήσουν καθαρότερα, ασφαλέστερα και υγιέστερα μέρη για τη διαβίωση των ανθρώπων. Σύμφωνα με διεθνείς μελέτες, οι παγκόσμιες συνδέσεις 5G αναμένεται να αυξηθούν στα 1,01 δισεκατομμύρια το 2023 και οι παγκόσμιες δαπάνες για υπολογιστές αιχμής θα φτάσουν τα 250 δισεκατομμύρια δολάρια το 2024. Το γεγονός αυτό αποτελεί μια τεράστια ευκαιρία για το μετασχηματισμό των πόλεων με την εισαγωγή τεχνολογίας επόμενης γενιάς. Οι έξυπνες πόλεις στοχεύουν στη βελτίωση της ποιότητας ζωής των κατοίκων. Βασικές τεχνολογίες όπως το Internet of Things (IoT), το blockchain, η τεχνητή νοημοσύνη και τα analytics, μπορούν να αξιοποιηθούν για να καλύψουν μια μεγάλη γκάμα σύγχρονων αναγκών, συμπεριλαμβανομένης της διαχείρισης αποβλήτων, του έξυπνου χώρου στάθμευσης, της ηλεκτρονικής διακυβέρνησης, της ηλεκτρικής ενέργειας και του δημόσιου φωτισμού, της εκπαίδευσης, της υγείας, της διαχείρισης της κυκλοφορίας και των έξυπνων κτιρίων. Ο συνδυασμός υπολογιστών αιχμής, δυνατοτήτων 5G και βιομηχανικών συσκευών IoT που υποστηρίζουν την αποτελεσματική χρήση της τεχνολογίας, έχει τη δυνατότητα να δημιουργήσει εξυπνότερες αλυσίδες εφοδιασμού και να εξοπλίσει τις πόλεις καλύτερα για να αντιμετωπίζουν τυχόν αναταραχές.

Δημόσια ασφάλεια και έλεγχος του εγκλήματος

Τα αναλυτικά στοιχεία και η έξυπνη νοημοσύνη επιτρέπουν σε προηγμένα και ασφαλή συστήματα video, αισθητήρων και επικοινωνιών να παρακολουθούν προληπτικά τους δημόσιους χώρους για την τήρηση του νόμου και της ασφάλειας. Χρησιμοποιώντας την τεχνητή νοημοσύνη, εγκληματικές ή άλλες καταστροφικές ενέργειες μπορούν να προλαμβάνονται ή να αντιμετωπίζονται πριν τεθεί σε κίνδυνο η δημόσια ασφάλεια. Οι αισθητήρες που είναι ενσωματωμένοι σε κρίσιμες υποδομές, όπως γέφυρες και σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής, μπορούν να παρακολουθούν δομικά δεδομένα για τον εντοπισμό πιθανών κινδύνων, την προστασία των πολιτών και την οικονομική ευημερία της πόλης. Τα ιπτάμενα drones με ενσωματωμένους αισθητήρες μπορούν να παρακολουθούν την κυκλοφορία των οχημάτων, τα ανθρώπινα πλήθη, τα εργοτάξια και τις τυχόν πληγείσες περιοχές, ώστε να βοηθούν στον έλεγχο των συνθηκών συνεχώς και να παρέχουν υποστήριξη στα μέλη των ομάδων άμεσης επέμβασης. Συνολικά, οι δήμοι επωφελούνται από την αυξημένη εμπιστοσύνη των πολιτών στην εφαρμογή των νόμων και τη διαχείριση των καταστροφών.

Βοηθητικά προγράμματα και υποδομές

Τα αναλυτικά στοιχεία μπορούν να επιτρέπουν σε έναν δήμο έξυπνης πόλης να διαχειρίζεται και να συντηρεί καλύτερα πολύτιμους πόρους, όπως ενέργεια, νερό και καθαρό αέρα. Τα αναλυτικά στοιχεία από τους αισθητήρες IoT σε συστήματα νερού και συστήματα διαχείρισης αποβλήτων επιτρέπουν καλύτερη παρακολούθηση και διαχείριση, ενώ τα καινοτόμα ηλεκτρικά δίκτυα αυξάνουν την ενεργειακή απόδοση τόσο για τις επιχειρήσεις, όσο και για τους καταναλωτές. Τα αναλυτικά στοιχεία βοηθάνε επίσης στην παρακολούθηση και τον έλεγχο των κτιριακών εργασιών όπως τη θέρμανση, τον εξαερισμό, τον κλιματισμό, το φωτισμό και την ασφάλεια, ώστε να δημιουργούνται οι καλύτερες δυνατές προϋποθέσεις για ένα ιδανικό ανθρώπινο περιβάλλον, ψηφιακά και αυτόματα.

Οικονομική ανάπτυξη και διαχείριση των πολιτών

Η ροή της κυκλοφορίας, η διαθεσιμότητα χώρων στάθμευσης, η χρήση βοηθητικών υπηρεσιών και η διαχείριση κάθε δημόσιου φωτεινού σηματοδότη, μπορούν να παρακολουθούνται με τη χρήση αισθητήρων IoT σε δίκτυο 5G. Οι αρχές μπορούν να αξιοποιούν τα αναλυτικά στοιχεία ώστε να βρίσκουν πρακτικές λύσεις για την εξοικονόμηση ενέργειας, τη βελτιστοποίηση πόρων νερού και ενέργειας και τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Κατά τη διάρκεια της πανδημίας έχει παρατηρηθεί η τάση των περισσότερων ανθρώπων να αποφεύγουν περιοχές με μεγάλη συμφόρηση και να μετακινούνται σε περιοχές με λιγότερο κόσμο και με καλύτερες διαθέσιμες υπηρεσίες. Η χρήση της τεχνολογίας, η ελάχιστη κυκλοφοριακή συμφόρηση και η βελτιωμένη διαχείριση αποβλήτων, μπορούν να βοηθήσουν τις πόλεις να προσελκύσουν νέους κατοίκους και να αυξήσουν τα οικονομικά οφέλη τους.

Έξυπνες μεταφορές και αυτόνομα έξυπνα οχήματα

Τα αναλυτικά στοιχεία θα είναι το βασικό εργαλείο για την επανάσταση των συνδεδεμένων αυτόνομων οχημάτων οδήγησης. Τα οδικά οχήματα θα επικοινωνούν μεταξύ τους και με τις υποδομές για να βελτιώσουν τη συνολική οδική ασφάλεια. Θα οδηγήσουν επίσης σε μειωμένη κυκλοφοριακή συμφόρηση και αυξημένη άνεση του οδηγού.

Οι λύσεις οχημάτων Vehicle-to-Cloud που βασίζονται σε υπολογιστές αιχμής ενεργοποιούν δυνατότητες cloud για διαφορετικά επίπεδα αυτόνομης οδήγησης μέσω διαφορετικών υπηρεσιών (π.χ. χάρτες υψηλής ευκρίνειας σε πραγματικό χρόνο, παρακολούθηση κυκλοφορίας σε πραγματικό χρόνο και ειδοποιήσεις). Οι διανεμημένες εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης για αυτοκίνητα θα στέλνουν δεδομένα video μέσω 5G σε μια τοποθεσία υπολογιστών αιχμής εντός ενός δικτύου τηλεπικοινωνιών. Τα δεδομένα video θα υποβάλλονται σε επεξεργασία σε σχεδόν πραγματικό χρόνο από αλγόριθμους μηχανικής μάθησης στο cloud. Τα αποτελέσματα της επεξεργασίας εικόνας σε πραγματικό χρόνο θα αποστέλλονται στο αυτοκίνητο, όπου θα γίνονται συγκρίσεις με την τοπική ανάλυση και θα λαμβάνεται μια τελική απόφαση, όπως μια οδηγία προς τον οδηγό.

Έξυπνη υγειονομική περίθαλψη

Ο κλάδος της υγειονομικής περίθαλψης αντιμετωπίζει τεράστια αύξηση του αριθμού των συνδεδεμένων συσκευών. Οι υπολογιστές αιχμής και τα αναλυτικά στοιχεία μπορούν να μειώσουν σε μεγάλο βαθμό αυτό το βάρος. Η φορητή συσκευή ενός γιατρού μπορεί να λαμβάνει δεδομένα ασθενών σε μια συνδεδεμένη πλατφόρμα αναλυτικών στοιχείων, σε πραγματικό χρόνο. Οι ασθενείς δεν χρειάζεται πλέον να περιμένουν τα αποτελέσματα που αναλύθηκαν, γεγονός που θα μειώσει σημαντικά τον αριθμό των επισκέψεών τους. Τα γεωγραφικά διασκορπισμένα δεδομένα συγχωνεύονται σε μια συνδυασμένη και αναλώσιμη συσκευή. Για παράδειγμα, η βαθιά μάθηση απέκτησε πρόσφατα σημασία στην οφθαλμολογία, λόγω της ικανότητάς της να ανιχνεύει σημαντικά κλινικά χαρακτηριστικά για διάγνωση και πρόγνωση. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την ενσωμάτωση διάφορων συστημάτων βαθιάς μάθησης μέσα σε συσκευές οφθαλμικής απεικόνισης, επιτρέποντας έτσι την αυτοματοποιημένη λήψη εικόνας. Το ίδιο μπορεί να πραγματοποιηθεί σε συσκευές επιπέδου smartphone, για παράδειγμα ένα υψηλής ανάλυσης σύστημα απεικόνισης βυθού να είναι τοποθετημένο σε ένα smartphone.

Επιτρέποντας στις πόλεις να σκέφτονται μόνες τους

Το μετασχηματιζόμενο δυναμικό των αναλυτικών στοιχείων είναι σχεδόν απεριόριστο. Η ταχύτητα των δικτύων 5G σε συνδυασμό με το γεγονός ότι η τοπική επεξεργασία μπορεί να εκφορτώνεται στην άκρη του δικτύου, καθιστά την πρόταση των αναλυτικών στοιχείων αιχμής πολύ ισχυρή. Η μειωμένη καθυστέρηση σύνδεσης και οι συνδεδεμένες, έξυπνες συσκευές που μιλούν μεταξύ τους, δημιουργούν ένα ανεκτίμητο άλμα από το τρέχον πρότυπο, το οποίο απαιτεί την αποστολή μεγάλων τμημάτων δεδομένων στο cloud για αναλυτική επεξεργασία και πληροφορίες. Η αυτόνομη λήψη αποφάσεων και η γνωστική νοημοσύνη στις συσκευές ή στο άκρο του δικτύου, μειώνουν τον χρόνο καθυστέρησης επεξεργασίας και λήψης αποφάσεων. Αυτό σημαίνει ότι, σε μεγάλο βαθμό, οι αποφάσεις μπορούν να λαμβάνονται σε πραγματικό χρόνο.

Τα αναλυτικά στοιχεία στο 5G δεν θα περιορίζονται στα παραδοσιακά περιγραφικά αναλυτικά στοιχεία και θα συνεχίσουν να εξελίσσονται. Αυτή η ισχυρή τεχνολογία έχει την ικανότητα να μαθαίνει από το περιβάλλον, να προβλέπει τι θα συμβεί στη συνέχεια, να ορίζει την επόμενη καλύτερη δράση ή απόφαση, αλλά και να μαθαίνει από τα προηγούμενα πρότυπα συμπεριφοράς για να παίρνει την πιο βέλτιστη απόφαση. Για πλήρως αυτόνομες εφαρμογές, τα αναλυτικά στοιχεία θα αυτοματοποιούν την επόμενη ενέργεια σε πραγματικό χρόνο. Με την ταχύτητα του 5G, περισσότερες πληροφορίες θα συλλέγονται και θα υποβάλλονται σε επεξεργασία, ενώ και οι γνώσεις που δημιουργούνται από τα αναλυτικά στοιχεία αιχμής θα δίνουν όλο και μεγαλύτερη ώθηση στη λήψη αποφάσεων, οδηγώντας σε εφαρμογές γνωστικής νοημοσύνης. Με λίγα λόγια, το μέλλον των έξυπνων πόλεων βασίζεται στο 5G που σε συνδυασμό με τη χρήση υπολογιστών αιχμής θα βοηθήσει τις πόλεις να σκέφτονται μόνες τους.

Γράφει ο Χάρης Ματθαίου