Raport: Zielone Smart City

Adela Prochyra

Nie ma wzoru na smart city. W każdym przypadku jest to inna kompilacja pomysłów i rozwiązań z zakresu informacji i technologii. Wybór jest ogromny: inteligentne oświetlenie, zintegrowany system monitoringu wizyjnego, smart building, zastosowanie GPS w pojazdach miejskich, nowoczesny system utylizacji odpadów, biletomaty, wypożyczalnie rowerów i hulajnóg, inteligentne karty miejskie, systemy mierzące natężenie ruchu, temperatury czy zanieczyszczenia powietrza, portale zdalnej obsługi mieszkańca i wiele innych. Miasta na całym świecie stosują je wg swoich potrzeb i możliwości, uzyskując różne efekty, skrupulatnie mierzone w rankingach smart. Jak wygląda to w polskich miastach?

Polskie miasta nie różnią się znacząco od miast w innych państwach pod względem podstawowych potrzeb i współczesnych wyzwań, a te przedstawiają się tak, że liczba ludności rośnie, a ilość zasobów, w tym naturalnych, maleje. I trzeba tym zarządzać. Nie zmniejsza się natomiast potrzeba wygody, do jakiej przyzwyczajaliśmy się przez ostatnie dekady. Chcemy żyć komfortowo, a to oznacza wyrażone wprost oczekiwanie użytkowników, że usługi publiczne takie jak transport, administracja, bezpieczeństwo będą na coraz wyższym poziomie. Smart city to tylko jedna z opcji rozwiązania tego zagadnienia, urbaniści mówią o różnych jego wariantach: Smart City, Future Smart City, Smart City 3.0 itd. Którą miarą zmierzyć zaawansowanie polskich miast w tej konkurencji? W tym raporcie przedstawiamy pokrótce stan ogólny i miejsce, jakie zajmujemy, na tle innych państw. Trzeba jednocześnie zaznaczyć, że opracowania dotyczące realizacji idei Smart City najczęściej liczą kilkaset stron. I jak zaznaczają eksperci, to dopiero początek zmian.

3, 2, 1… Smart City 3.0 – czy to już?

Koncepcja inteligentnego miasta powstała w Stanach Zjednoczonych w latach 60. XX wieku i od tamtego czasu stale ewoluowała. Idee Smart City zaczęto wdrażać dopiero na początku XXI wieku. Najpierw (Smart City 1.0) impuls pochodził od gigantów sektora usług informatyczno-telekomunikacyjnych, którym zależało głównie na sprzedaży swoich usług, a niekoniecznie na dokładnym dopasowaniu ich do potrzeb mieszkańców miast. W drugiej fazie (Smart City 2.0) zamówienia na technologie zaczęli składać przedstawiciele władz lokalnych, którzy poszukiwali pomysłowych rozwiązań na poprawę jakości życia mieszkańców. Partnerów i technologie dobierali w bardziej przemyślany sposób niż poprzednicy.

Ta faza jest nadal dominująca, choć coraz częściej mówi się o koncepcji Smart City 3.0, która na pierwszym miejscu stawia potrzeby oraz pomysły obywatela i przyjmuje, że nowoczesną technologię wykorzystuje się jako narzędzie do tworzenia lepszych warunków życia w mieście, a nie tylko dla automatyzacji jako takiej. To widać zresztą w rozmowach z przedstawicielami polskich miast. Główna różnica między Smart City trzeciej generacji a poprzednimi polega na skupieniu się na inicjatywach mieszkańców. Smart City 3.0 to podejście, które opiera się na działaniach wszystkich zainteresowanych podmiotów: władz lokalnych, firm i obywateli.

Przewiduje się, że do 2040 r. aż 65% światowej populacji będzie żyło w miastach. To oznacza, że wszystkie problemy, z którymi zmagamy się dzisiaj, jeszcze się pogłębią.

Można zaryzykować tezę, że w XXI wieku zarządzanie miastem według założeń Smart City stało się koniecznością. Miasta na całym świecie borykają się z wieloma wyzwaniami, takimi jak bezpieczeństwo energetyczne, gospodarka odpadami, zanieczyszczenie środowiska, starzenie się społeczeństw, nierówności społeczne, przeludnienie, ograniczenia w dostępie do surowców, a także z problemami narosłymi w pandemii i nowymi problemami gospodarczymi związanymi z wojną, takimi jak inflacja, ubóstwo czy migracja. Ta złożona mieszanka znanych i całkiem nowych wyzwań sprawia, że życie w miastach staje się coraz trudniejsze, a warunki się pogarszają. Dlatego odporność na te i wiele innych kwestii okazuje się tak istotna w kontekście ich zdolności do radzenia sobie z niekorzystnymi okolicznościami. Przewiduje się, że do 2040 r. aż 65% światowej populacji będzie żyło w miastach. To oznacza, że wszystkie problemy, z którymi zmagamy się dzisiaj, jeszcze się pogłębią. Smart city wydaje się więc sensowną odpowiedzią – łączy wiele dróg, które prowadzą do zrównoważonego rozwoju miast, w których ludzie będą mogli żyć zdrowo, wygodnie i tanio.

Światowy top inteligentnych miast

Zanim dojdziemy do tego, które miasta na świecie są najbardziej smart, odpowiedzmy sobie na pytanie, co właściwie sprawia, że ​​miasto jest inteligentne. Większość zaawansowanych pod tym względem graczy łączy jedno – wykorzystują technologię do tego, aby świadczyć mieszkańcom i turystom więcej usług lepszej jakości. Internet przestał być kwestią indywidualnego użytku i wraz z pokrewnymi technologiami zmienia dziś życie mas i metropolii. Inteligentne miasto nie może obejść się bez technologii i szeregu urządzeń, których działanie oparte jest na tej technologii. Dzięki zastosowaniu unikatowych kombinacji miasta mogą opracowywać systemy do automatyzacji, zarządzania i optymalizacji zasobów.

Wśród nich są znane i dość powszechnie dziś wykorzystywane, takie jak czujniki czy sieci bezprzewodowe, Internet rzeczy (IoT), przetwarzanie mobilne, analiza dużej ilości danych (big data), blockchain, wentylacja grzewcza i klimatyzacja (HVAC), kryminalistyka cyfrowa, systemy sterowania przemysłowego, podłączone i zautomatyzowane pojazdy (CAV), pojazdy elektryczne, recykling produktów; po rozwiązania nieodległej przyszłości: uczenie głębokie (DL), uczenie maszynowe (ML), sieci szóstej generacji (6G), Wi-Fi-7,
przemysł 5.0, systemy robotyczne, latające samochody.

Coraz częściej inteligentne miasta podejmują również inicjatywy na rzecz zrównoważonego rozwoju, np. poprzez monitorowanie środowiska, stosowanie urządzeń oszczędzających energię i wodę czy rozwiązań z zakresu energii odnawialnej. Kluczowe obszary, które obejmuje perspektywa Smart City, to:

• Zielona technologia – ładowanie urządzeń energią słoneczną, bezprzewodowy monitoring, inteligentne kosze na śmieci, zielone budynki, które maksymalizują efektywność energetyczną, pojazdy elektryczne itd.
• Zarządzanie ruchem – połączenie czujek, kamer i urządzeń komunikacyjnych wykorzystujących IoT, które ułatwia monitorowanie ruchu i warunków drogowych w czasie rzeczywistym.
• Inteligentne sterowanie oświetleniem – takie wykorzystanie czujników, aby uruchamiać oświetlenie tylko wtedy, gdy zbliżają się ludzie lub samochody; oszczędza znaczne ilości energii w porównaniu z tradycyjnymi latarniami ulicznymi.
• Woda i ścieki – sprzęt, oprogramowanie, automatyzacja i analiza danych, aby pomóc dostawcom wykrywać i rozwiązywać problemy związane z gospodarką wodną i ściekową
• Bezpieczeństwo – platformy danych, monitoring wideo i urządzenia do wykrywania i zwalczania przestępstw, zwiększające bezpieczeństwo cybernetyczne, a także zapobieganie przestępczości miejskiej.
• Reagowanie w sytuacjach kryzysowych – zoptymalizowane wyznaczanie tras w celu szybszego reagowania na sytuacje kryzysowe, kamery CCTV udostępniające nagrania w czasie rzeczywistym centrom obsługi telefonicznej.

Od lat światowe organizacje prowadzą różnego rodzaju rankingi i listy najbardziej inteligentnych miast na świecie. Zwykle do oceny wykorzystuje się w nich kombinację czynników ekonomicznych, kapitału ludzkiego, technologii, zrównoważonego rozwoju, spójności społecznej, transportu, przywództwa i planowania urbanistycznego, innowacyjnego myślenia, wdrażania na dużą skalę technologii inteligentnych miast oraz wizje tych miast dotyczące wykorzystania technologii IoT w celu poprawy życia ich obywateli teraz i w przyszłości.

Regularnie na szczycie tych list pojawia się Londyn. Stolica Wielkiej Brytanii liczy ok. 9 mln mieszkańców, a życie w niej jest kosztowne, ale wbrew pozorom świetnie radzi sobie ze współczesnymi wyzwaniami. To jest w dużej mierze kwestią decyzji. Burmistrz Sadiq Khan podjął decyzję, aby uczynić Londyn najbardziej inteligentnym miastem na świecie, i cel ten konsekwentnie realizuje. Ma długofalowy plan. Władze Londynu spodziewają się wzrostu liczby mieszkańców do 11 mln w ciągu kolejnych 25 lat i już się do tego przygotowują. Mapę drogową Smarter London Together, określającą projekt rozwoju, zamieszczono na stronie www.london.gov.uk/.

Skondensowano go do podania pięciu „misji”: więcej usług zaprojektowanych przez użytkownika, zawarcie nowej umowy na dane miejskie, światowej klasy łączność i inteligentniejsze ulice, wzmocnienie cyfrowego przywództwa i umiejętności oraz usprawnienie współpracy w całym mieście.

Bardzo poważnie są tam traktowane też kwestie ekologii. Miasto ma najniższą emisję CO2 na mieszkańca spośród wszystkich regionów Wielkiej Brytanii i nadal ogranicza emisję gazów cieplarnianych – cel to zeroemisyjność do 2050 r. Program Accelerated Green Path ma wprowadzić 2,2 mln pomp ciepła i zmniejszyć całkowite zapotrzebowanie budynków na ciepło o 40%. Obecnie połowa podróży w obrębie miasta odbywa się pieszo, transportem publicznym bądź rowerem. Do roku 2041 odsetek ten ma wynieść 80%. Ponadto Londyn jest ośrodkiem inteligentnej mobilności, czystych technologii, proptech i govtech, dzięki czemu oferuje duże możliwości rozwoju międzysektorowego.

Warszawa i Wrocław liderami Smart City w Polsce

Jak widać na przykładzie Londynu, można wskazać kilka cech udanego inteligentnego miasta: przewidywanie, analiza danych, ekologia, otwartość i współpraca. Zastosowanie technologii jest niejako tego pochodną. Technologia jest drogą do celu, jakim jest lepsze, bezpieczniejsze, przyjemniejsze i zdrowsze życie we wspólnej przestrzeni.

Przyjrzyjmy się więc, jak te cele są realizowane w Polsce. Jedną z kluczowych miar rozwoju inteligentnych miast jest Indeks CIMI (Cities in Motion). Ten złożony projekt prowadzą profesorowie Joan Enric Ricart i Pascual Berrone z Centrum Globalizacji i Strategii IESE w hiszpańskiej Business School wraz z badaczami na całym świecie. Pod uwagę branych jest tam dziewięć kluczowych wskaźników: ekonomia, kapitał ludzki, środowisko, umiędzynarodowienie, różnorodność społeczna, mobilność i transport, zarządzanie i planowanie rozwoju. Za ich pomocą ocenia się stopień rozwoju 174 miast świata, w tym 79 stolic.

W tym prestiżowym rankingu znalazły się jedynie dwa polskie miasta – Warszawa (62. miejsce) i Wrocław (100. miejsce). Warszawa została bardzo wysoko oceniona w kategoriach: administracja (7. miejsce), planowanie przestrzenne (24. miejsce) i transport (26. miejsce), a także w podrankingu Top 5 European Europe, w którym zajęła drugie miejsce za Pragą. Wrocław był 11. na 24 uwzględnionych. Które miasta okazały się najbardziej smart? Oczywiście Londyn, następnie Nowy Jork, Amsterdam, Paryż, Rejkiawik, Tokio, Singapur, Kopenhaga, Berlin i Wiedeń.

W innym rankingu, przygotowanym przez fDi Intelligence, bardzo dobrze wypadły ponownie Warszawa i Wrocław, a także Kraków i Poznań. Oceniono w nim potencjał 370 „miast przyszłości” na podstawie pięciu kryteriów zbliżonych do stosowanych w CIMI. Polskie miasta doceniono zwłaszcza za przyjazność prowadzenia biznesu. Ponadto Kraków i Wrocław znalazły się w czołówce podrankingu dotyczącego kapitału ludzkiego i stylu życia.

Zatrzymajmy się na moment przy Warszawie, skoro jest to nasze flagowe smart city. Program rozwoju stolicy pod nazwą „Strategia #Warszawa2030” jest nieco bardziej zachowawczy niż londyński. Zawiera cztery cele strategiczne: odpowiedzialna wspólnota, wygodna lokalność, funkcjonalna przestrzeń i twórcze środowisko. Wyznacza partnerów wewnętrznych i zewnętrznych oraz biura odpowiedzialne za realizację strategii, określa wskaźniki i ryzyka realizacji. Warszawa nie ma wprawdzie, tak jak Londyn, wyznaczonego Chief Digital Officera, ale zatrudnia p.o. dyrektorkę koordynatorkę ds. przedsiębiorczości i dialogu społecznego. Stanowisko to zajmuje Karolina Zdrodowska, która „zarządza i koordynuje realizacją zadań z zakresu koordynowania polityki gospodarczej i innowacyjnej m.st. Warszawy, realizacji projektów gospodarczych i naukowych przy udziale partnerów prywatnych oraz działalności gospodarczej i zezwoleń, komunikacji społecznej oraz współpracy z organizacjami pozarządowymi”. Ponadto na stanowisko p.o. dyrektora koordynatora ds. zielonej Warszawy powołano Magdalenę Młochowską, która „zarządza i koordynuje realizacją zadań z zakresu ochrony i kształtowania środowiska, rozwoju zieleni oraz ochrony powietrza i polityki klimatycznej”.

Mniejsi gracze: Bolesławiec, Białystok, gmina Ścinawa

Istotą koncepcji Smart City jest szczegółowa analiza danych, która pozwala na lepsze zarządzanie zasobami. Przyjrzyjmy się jej na przykładzie oświetlenia, które jest ważne zarówno jeśli chodzi o bezpieczeństwo i komfort mieszkańców, jak i budżet danego miasta czy danej gminy – koncepcja inteligentnego miasta nie kończy się w metropoliach, z powodzeniem stosują ją małe ośrodki.

Lampy palące się całą noc to już przeżytek. Według danych Visual Capitalist oświetlenie uliczne odpowiada za 20% ogólnego zużycia energii w miastach. W wielu polskich miastach wprowadzane są inteligentne systemy oświetleniowe, „podążające” za pieszym, które pozwalają na bardziej efektywne zarządzanie energią. Często sprowadza się to do zainstalowania nowoczesnych systemów oświetleniowych opartych na technologii LED, które wykorzystują światło białe, a więc są bardziej energooszczędne od technologii konwencjonalnej (lamp rtęciowych i sodowych) i pozwalają na zmniejszenie kosztów eksploatacji nawet do 50–70%! W ramach tych systemów stosuje się inteligentne czujniki, co pozwala na dostosowanie natężenia oświetlenia do aktualnych potrzeb konkretnej przestrzeni. Rozwiązania tego typu są stosowane w wielu polskich miastach – od Warszawy, przez Bolesławiec, nazywany jednym z najbardziej inteligentnych miast w Polsce, po gminę Ścinawę na Śląsku.

Innym zaawansowanym inteligentnym miastem jest Białystok. W tym smart city zamiast tradycyjnych biletów komunikacji miejskiej wprowadzono system rejestracji podróży. Aby skorzystać z komunikacji miejskiej, należy zarejestrować swoją kartę płatniczą w systemie Białostockiej Komunikacji Miejskiej i zbliżyć ją przy wejściu do pojazdu i wyjściu z niego. System sam wylicza ofertę najkorzystniejszą dla pasażera, a na koniec dnia sumuje ceny biletów jednorazowych w zależności od strefy. Jeśli ich koszt przekroczy cenę biletu dobowego, to właśnie on zostanie automatycznie przypisany do pasażera. Pieniądze zostaną ściągnięte z konta wieczorem. Niestety, na razie należy samodzielnie wprowadzić ulgi, co wymaga wizyty w punkcie obsługi klienta z dokumentem uprawniającym do bonifikaty. Białystok posiada także jeden z najnowocześniejszych w Polsce zakładów przetwarzania odpadów.

Polski obraz ogólny

Także na rynku monitoringu wizyjnego ściera się stare z nowym – systemy IP powoli wypierają systemy analogowe. Mimo wątpliwości dotyczących inwigilacji obywateli miejski monitoring wizyjny jest stosowany coraz powszechniej, ponieważ znacznie obniża poziom przestępczości. Tak samo jak w przypadku nowinek w transporcie czy oświetleniu, tak i w branży monitoringu pojawiają się nowe rozwiązania, np. zdalny pomiar temperatury ciała, co nie znaczy, że są zawsze skutecznie wykorzystywane. W warszawskiej sieci monitoringu, budowanej od 2001 r., jest obecnie 22 599 kamer, z czego w zintegrowanym monitoringu miejskim zaledwie 486. Lepiej zaplanowano to w Oświęcimiu, gdzie zbudowano zintegrowany nowoczesny system monitoringu bezprzewodowego w technologii CCTV IP. Program Bezpieczne Miasto Oświęcim objął nie tylko centrum miasta, ale także trzy szkoły i przedszkole.

Należy wziąć poprawkę na skalę obu miast. W tych mniejszych często zastosowanie jakiegoś rozwiązania ma większy wpływ niż zastosowanie tego samego rozwiązania w dużym mieście. Największym problemem, który podnoszą specjaliści, jest wybiórcze wdrażanie technologii bez szczegółowego planu. Są miasta, które z racji wielkości nie muszą wprowadzać wielu zaawansowanych rozwiązań, gdyż o podniesieniu jakości życia może zadecydować nawet jedna czy dwie nowoczesne inwestycje, czego przykładem jest ekospalarnia w Tarnowie.

Druga problematyczna kwestia to finanse. Najnowocześniejsze technologie, „celowane” w konkretne potrzeby mieszkańców, są drogie. Co prawda są sposoby, aby pozyskać środki na finansowanie nawet bardzo specjalistycznych udogodnień, takich jak system sterowalnej mikroretencji, innowacyjne technologie wzmacniaczy mikrofalowych dla sieci 5G, inteligentne kontrolery lamp ulicznych LED z platformą wspomagającą optymalizację zużycia energii – do czego zachęca m.in. Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości (PARP), ale zwłaszcza w tym przypadku potrzeba dobrej współpracy trzech filarów: obywateli, samorządu i biznesu.

Odporność miasta nabiera bezprecedensowego znaczenia, ale może zostać osiągnięta tylko wtedy, gdy wszystkie zainteresowane strony: sektor publiczny, firmy prywatne, organizacje obywatelskie i instytucje akademickie będą współpracować i przyczyniać się do osiągnięcia tego celu.

Pascual Berrone,
profesor zarządzania strategicznego,
kierownik Katedry Zrównoważonego Rozwoju i Strategii Biznesowej
Schneider Electric w IESE Business School