Sensortechnologie macht Städte intelligent

Der Ausbau intelligenter Städte und das Internet der Dinge rücken Sensoren in den Vordergrund. Ob in China oder weltweit – der Aufbau intelligenter Gemeinschaften ist zu einem unumkehrbaren Trend geworden. In diesem Umfeld werden Sensoren als „Brücke“ intelligenter Städte unweigerlich einen industriellen Aufschwung auslösen.

Weisheitsstadt

Die Smart City ist eine Plattform für die zentrale Anwendung des Internets der Dinge (IoT) und zugleich ein Modell für dessen umfassende Nutzung. Sie ist ein groß angelegtes Demonstrationsprojekt, bestehend aus N IoT-Funktionseinheiten, das nahezu alle relevanten IoT-Technologien, Cloud-Computing und weitere Technologien integriert. Sie ist ein wesentlicher Bestandteil und eine Basiseinheit des chinesischen Smart-City-Konzepts.

Intelligente Städte können je nach Größe der Städte und unterschiedlichen Bedürfnissen horizontal und vertikal kombiniert werden, um ein intelligentes Stadtsystem mit Systemgröße, funktionalem Schwerpunkt und prominentem Fokus zu bilden.

Eine Smart City entsteht nicht über Nacht. Jede Smart City ist ein offenes System, das kontinuierlich um Funktionen erweitert und die Prozesse schrittweise verbessert und ausgebaut werden können.

„Intelligente Städte“ müssen vier Merkmale aufweisen: umfassende Wahrnehmung, Breitbandanbindung, intelligente Integration und Anwendung sowie menschenorientierte, nachhaltige Innovation.

Die erste ist eine umfassende und gründliche Wahrnehmung: Durch Sensortechnologie werden alle Aspekte der Stadtverwaltung überwacht und ein umfassendes Verständnis ermöglicht.

Wissen. Intelligente Echtzeiterkennung, dreidimensionale Wahrnehmung der städtischen Umgebung, Zustand, Standort und anderer Informationsänderungen.

Das ist natürlich auch eine unvermeidliche Folge der Entwicklung von Sensoranwendungen!

Anwendung von Sensoren im Smart-City-Bau

Grundvoraussetzung einer Smart City ist die vollständige Vernetzung aller städtischen Elemente. Jedes Objekt, das identifiziert und gesteuert werden soll, muss mit entsprechenden Sensoren ausgestattet sein. Daher ist die Modernisierung der Sensorik der Schlüssel zur rasanten Entwicklung von Smart Cities.

1. Intelligentes Parken verbessert die Verkehrseffizienz

Verkehrsstaus sind das Hauptproblem moderner Städte, und da die Autos ständig auf der Suche nach einem Parkplatz auf den Straßen der Städte sind, erhöhen sie die Kohlendioxid- und andere Abgasemissionen, die die städtische Luftqualität beeinträchtigen.

Intelligente Parktechnologie verspricht, dies zu ändern. Die Technologie nutzt GPS-Daten von Smartphones und in den Boden von Parkplätzen eingelassene Sensoren, um nahegelegenen Besitzern Echtzeit-Parkkarten und Informationen über Parkplätze bereitzustellen und so das Parken effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten.

Los Angeles hat intelligente Parktechnologie eingeführt und drahtlose Sensoren auf über 6.300 Parkplätzen im gesamten Stadtgebiet installiert. Über mobile Apps, Websites und die Rufnummer 511 erhalten Autofahrer Echtzeitinformationen zu freien Parkplätzen in der Nähe und den sich je nach Nachfrage ändernden Gebühren. Die Stadt hat außerdem mehr als ein Dutzend elektronische Anzeigetafeln installiert, um Autofahrern die Parkplatzsuche zu erleichtern.

Intelligente Straßenlaternen machen die Stadt sicherer

Die Straßenbeleuchtung ist ein wichtiger Bestandteil der städtischen Infrastruktur. Dank der Technologie des Internets der Dinge können Straßenlaternen zu einem wichtigen Bestandteil intelligenter Städte werden. Sensoren an Straßenlaternen können Echtzeitinformationen über die Straßen der Stadt erfassen und analysieren, den Verantwortlichen Echtzeitdaten zum Stadtbetrieb liefern und so die Stadtverwaltung sicherer und effizienter gestalten.

Intelligente Straßenbeleuchtung kann die Sicherheit im Stadtverkehr verbessern und der Stadtverwaltung erhebliche Stromkosten sparen. Alte Straßenlaternen werden durch energieeffiziente LED-Lampen ersetzt, die über eine drahtlose Verbindung Bewegungssensoren aktivieren, um Passanten beim Näherkommen zu beleuchten und sich beim Entfernen automatisch auszuschalten. Zudem wird eine Benachrichtigung an die zuständigen Verantwortlichen gesendet, sobald eine Lampe ausgetauscht werden muss.

In Los Angeles beispielsweise sind über 80 % der Straßen mit LED-Lampen und 4G-LTE-Funkverbindung ausgestattet. Diese intelligenten Straßenlaternen könnten 63 % der jährlichen Energiekosten einsparen und durch vernetzte Masten die Versorgung der Haushalte verbessern.

Chicago hat in den gewaltgeplagten südlichen und westlichen Stadtteilen mehr als 76.000 intelligente LED-Straßenlaternen installiert und damit die Kosten für die Straßenbeleuchtung innerhalb eines Jahres halbiert. Die Stadtverwaltung schätzt, dass die intelligenten Straßenlaternen über einen Zeitraum von 10 Jahren Einsparungen von rund 100 Millionen Dollar ermöglichen werden.

3. Intelligente Transportsysteme verbessern die Verkehrssicherheit

Es umfasst alles von selbstfahrenden Autos bis hin zu intelligenten Ampeln. Durch Sensoranalysen und die Kommunikation zwischen den Systemen soll es „Staustaus verringern, das Verkehrsmanagement verbessern, die Umweltauswirkungen minimieren und sowohl gewerblichen Nutzern als auch dem öffentlichen Nahverkehr zugutekommen“.

Columbus, Ohio, gilt als Vorbild für intelligente Stadtentwicklung und intelligente Verkehrssysteme. Vor zwei Jahren gewann Columbus 40 Millionen US-Dollar im Rahmen der US Smart City Challenge. Die Stadt konzentriert sich nicht nur auf selbstfahrende Autos, sondern unterstützt auch eine App zur multimodalen Reiseplanung, die den Einwohnern hilft, verschiedene Reisemöglichkeiten in und um die Stadt zu nutzen.

Darüber hinaus setzen viele Städte weltweit Sensoren ein, um Ampeln und Überwachungskameras zu vernetzen und so die Sicherheit von Fußgängern zu verbessern. Beispielsweise hat Boston in Zusammenarbeit mit Verizon das Programm „Smart Streets“ an der Kreuzung von Massachusetts Avenue und Beacon Street ins Leben gerufen, um Datenerfassungstechnologie zu testen. Diese sammelt und analysiert Verkehrsdaten mithilfe von Kameras, LED-Straßenlaternen und Sensoren, um die Straßenführung und die Ampelschaltungen anzupassen und damit die Sicherheit von Fußgängern zu erhöhen.

4. Intelligente Energieversorgung verändert das städtische Umfeld

Laut der gemeinnützigen Organisation Smart Energy Consumer Collaborative ist die Erweiterung eines modernen Stromnetzes um ein intelligentes Stromnetz „ein unverzichtbarer erster Schritt hin zu intelligenten Städten“. Die Nutzung erneuerbarer Energien, wie beispielsweise Solaranlagen auf Hausdächern, trägt zu einem „nachhaltigen Wandel“ bei, der die Umwelt verbessert und die öffentliche Gesundheit schützt.

Intelligente Stromnetze ermöglichen zudem eine bessere Integration neuer Technologien wie Elektrofahrzeuge, was wiederum vielfältige Möglichkeiten für städtische Gebiete eröffnet. Zukünftig werden Städte über emissionsfreie Transportmittel verfügen, und in Notfällen können Elektroautos, die als elektrische Energiespeicher dienen, Notstrom für Städte bereitstellen.

Intelligente Stromnetze ermöglichen es den Bewohnern außerdem, auf ihre Energiedaten zuzugreifen, und erlauben den Energieversorgern, neue Tarifpläne anzubieten, die die Energieeffizienz verbessern.

5. Intelligentes Management der medizinischen Versorgung der Bewohner

Durch das Internet der Dinge ermöglichen intelligente Städte die Vernetzung aller Bereiche. Menschen, Gebäude, Verkehr und Umwelt werden in das gesamte Datennetzwerk integriert, wodurch städtische Dienstleistungen verbessert werden. Gleichzeitig kann diese Vernetzung wiederum zur Verbesserung der Gesundheit der Bewohner beitragen.

6. Intelligente Gebäude fördern den Umweltschutz

Laut Navigant Research sind Gebäude für etwa 30 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen und 70 Prozent des Energieverbrauchs in Großstädten verantwortlich.

7. Intelligente Städte brauchen intelligente Umgebungen

Da intelligente „grüne“ Gebäude in den Städten immer häufiger entstehen, müssen die Städte überlegen, wie neue Technologien genutzt werden können, um die Umwelt insgesamt zu verbessern.