Akıllı Şehir (Smart City) Vizyonuna Doğru…

Yazar: Ergi ŞenerSabancı Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Mikroelektronik Mühendisliği 2005 lisans, Sanayi Liderleri Elektronik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimi 2007 yüksek lisans mezunu. MBA/EMBA Öğretim Görevlisi

Ergi Sener Sabanci Universitesi 2007 mezunu

Özellikle IoT (Internet of Things - Nesnelerin Interneti) kavramının hayatımıza girmesi ile her nesne internete bağlanarak “akıl” kazanmaya ve bunun sonucu olarak da data üretmeye başladı. Oluşan bu datanın yapay zeka (artificial intelligence - AI) sayesinde hızla anlamlandırılması ile  geleneksel ürün ve servisler hızla dijitalleşerek hayatımızı kolaylaştıracak şekilde dönüşmekte. Akıllı saat, akıllı araba, akıllı ev, akıllı stadyum, akıllı belediye derken, artık şehirleri nasıl daha akıllı hale getiririz tartışmasını yapmaktayız. Ülkemizde geçtiğimiz hafta gerçekleşen belediye seçimleri, bu alana yönelik artan ilgiyi tekrar gündeme getirdi.

Akıllı teknolojilerle şehirler özelinde toplumun problemlerine çözüm getirmekten, kaynakları daha iyi yönetmeye ya da doğru planlamalar gerçekleştirmeye kadar farklı uygulamalar hayata geçirmek mümkün. “Akıllı şehir” vizyonunda IoT’nin oldukça  önemli ve “ön koşul” olarak nitelendirilebilecek stratejik bir konumu bulunuyor. Şehir yaşantısını ileri götürecek ve iyileştirecek uygulamalar IoT ile sağlanan bağlantı ve sensörlerden gelen datanın analiz edilmesi ile hayata geçirilmekte. Bu nedenle, bağlantı ve bağlantı ile kazanılan “akıllı” sıfatı, aslında buzdağının sadece görünen yüzünü oluşturmakta. Asıl “akıl”, sensör verilerinin işlenmesi ve bu işlenen verinin daha iyi kararlar verilmesinde ya da doğru aksiyonlar alınmasında kullanılmasından kaynaklanıyor. Yani, akıllı şehirlere giren yolda verilerden öğrenme yeteneğinin ve öngörü analizleri sağlayacak algoritmalarının geliştirilmesi gerekmekte. Bugün en temel tanım olarak “akıllı şehirler”, farklı paydaşların daha iyi kararlar almak ve daha iyi bir yaşam kalitesi elde etmek için teknoloji ve verileri kullandığı yerler olarak kabul edilmektedir.

What is a smart city? https://www.youtube.com/watch?v=Br5aJa6MkBc

Bugün, dünyada önde gelen pek çok metropolün ve şehrin, şehirlerden elde edilen datayı dijital teknolojilerle, her büyük şehrin ortak sorunu olan, park ve trafik problemlerini çözme, su tüketimini, atık yönetimini ve kamu güvenliğini iyileştirme çabalarında olduğu gibi vatandaşlarının ihtiyaçlarına etkin bir şekilde yanıt vermek için kullanmakta olduğu bir gerçek. Bu nedenle, akıllı şehir uygulamalarına yönelik yatırımlar hızla artmaya devam ediyor. IDC’ye göre 2018’de $81 milyar olan akıllı şehir harcamalarının, 2022 itibariyle, $158 milyara çıkacağını öngörüyor.

Mc Kinsey’nin "Akıllı Şehirler: Daha Yaşanabilir bir Gelecek için Dijital Çözümler” raporuna göre akıllı şehir girişimleri, yaşam kalitesini iyileştirme konusunda önemli bir potansiyele sahip. Çalışma doğrultusunda, akıllı teknolojiler kullanan akıllı şehirlerin şu avantajlara sahip olduğu belirtilmekte:

  • Günlük rutin güzergahlarda ortalama 15-30 dakika zaman tasarrufu
  • Kişi başı günlük 25-80 litre su tasarrufu
  • Sera etkisi emisyonlarında % 10-15 oranında azalma
  • Kişi başına düşen katı atık oranında % 10-20 oranında azalma
  • Cinayet, trafik kazası ve yangınlardan kaynaklanan ölümlerde % 8-10 oranında azalma
  • Suç oranlarında %30-40 oranında azalma
  • Acil müdahale gerektiren olaylarda % 20-35 oranında hızlı tepki verebilme

Bu yazımda dünya genelinde popüler akıllı şehir uygulamalarını, akıllı şehir vizyonunu gerçekleştirmek için gerekli teknolojileri ve dünya genelinde akıllı şehircilik kapsamında öne çıkan stratejileri ve politikaları araştırdım…

Technologies needed to build smart cities: https://www.youtube.com/watch?v=7vW6Nv1oXsA

Vision Zero (Vizyon Sıfır):

1997 yılında İsveç, trafikten kaynaklı ölümleri ve ağır yaralanmaları önlemeye yönelik bir program olan “Vision Zero”yu başlattı. İsveç’de başlayan bu proje yirmi yıl içerisinde trafikteki ölümleri  neredeyse yarı yarıya azalttığından ötürü küresel olarak da ciddi bir ilgiye neden oldu. Bu olağanüstü başarının temeli, yol ve araçlar ile ilgili altyapı ve regulasyonların emniyet odaklı tasarımına ve hız limitlerinin iyileştirilmesine dayanıyor.

Vision Zero’nun başarısı, bu çalışmayı Kanada’ya da taşıdı, Vision Zero Kanada’ya göre, çalışmanın özü, trafikte ciddi yaralanma ve ölümlü kazaları olabildiğince ulaşım sistemlerinden uzaklaştırma odağında. Yaralanma ve ölümlü trafik kazalarının nerede, ne zaman ve nasıl meydana geldiğini bilmek ve ölçümleyebilmek, bu kazaları engelleyebilecek çözüm önerilerini ortaya çıkarmak adına son derece önem arz etmekte. Bununla birlikte, çözümler sunmak adına kazaları ve eğilimleri analiz etme yeteneğini de geliştirmek gerekiyor. Belediye ve şehir yöneticileri, IoT destekli sistemler ile gerçek zamanlı olarak kaza verilerini izleyerek, veriyi direkt olarak aksiyonlara çevirebilmekteler. Örneğin, doğru yerlere konumlandırılan kamera ve wi-fi/Bluetooth destekli sensörler sayesinde, trafiğin akışı, kazaların en fazla olduğu noktalar, yaya, bisiklet ve araç yoğunluğuna yönelik datalara ulaşmak artık oldukça kolaylaşmış durumda. Bu datadan yola çıkarak, somut aksiyonları almak da mümkün olabiliyor: Gerekli yerlere bariyerlerin ve kontrol noktalarının konumlandırılması, trafik ışıklarının zamanlamasının dinamik olarak ayarlanması, trafik akışını düzenleyecek şekilde yolların yeniden düzenlenmesi, vb…

San Francisco da 2014 yılında, 10 yıllık bir yol haritası ile trafik kazalarını engellemeye yönelik Vision Zero stratejisini açıkladı. Akıllı şehir planlaması kapsamında, San Francisco belediyesi yaya, bisiklet sürücüsü ya da araçlardan kaynaklı ölümlerin / ağır yaralanmaların % 70'inden fazlasının meydana geldiği caddelerin %12'sini belirledi. Bu data ile birlikte artık, trafik kazalarını azaltmaya yönelik yatırımın nerelere odaklı yapılması gerektiği belirlenebiliyor.

Akıllı Park

Barselona ve San Francisco gibi şehirlerde, IoT sensörleri, sürücüleri şehirdeki kapalı garaj, otopark ya da yol kenarındaki boş park alanlarına yönlendirmede yardımcı oluyor. Bunun için, sensörleri park yerlerindeki asfaltın altına konumlandırmak ya da trafik direklerine kameralar entegre etmek, boş yerleri belirlemek adına yeterli. Bu sistemlerden alınan datanın, lokasyon tabanlı olarak işlenmesi ile birlikte sürücüler mobil cihazlarındaki uygulamalar üzerindeki gerçek zamanlı park haritaları ile en doğru şekilde yönlendirilmekteler.

Trafik Yönetimi

Sensörleri trafik ışıklarında kullanmak, sadece park yeri bulmayı değil; trafiğin sıkıştığı bölgelerin tespit edilerek, öngörü analizeleri ile rotaların optimizasyonu, ana kaza noktalarının belirlenmesi, trafik ışıklarının trafiğin akışkan olarak seyretmesini sağlayacak şekilde ayarlanması gibi konularda da akıllı şehir vizyonunu desteklemekte.

Bu alanda direklerden gelen datayı kullanan şehirlerden birkaçı:

- Dünyanın en büyük bisiklet ulaşımına sahip şehirlerden biri olan Kopenhag, sensör verilerini bisiklet trafiğini gerçek zamanlı olarak görüntülemede kullanmakta. Bu sayede, vatandaşların %40’ının günlük ulaşımlarında tercih ettikleri bisiklet yollarını düzenlemekteler.

-   New York’da, sürücülerin nerelerde yoğun bir şekilde sert fren veya keskin dönüş yaptığını öğrenmek için 2015 yılında “bağlantılı araba” programını başlattı. Toplanan data trafik sıkışıklığını azaltmada ve yol koşullarının iyileştirilmesinde kullanılıyor.

-   San Antonio’da, hava ve yol koşulları doğrultusunda olabilecek potansiyel kazaları önlemek adına ışık seviyesi artırılıp azaltılabilmekte.

Toplu Taşıma

Akıllı şehircilikte, bağlantılı ulaşım kavramı, en populer kullanım alanlarından biri, ancak aynı zamanda en karmaşıklardan da biri özelliğinde. AI ile entegre edilmiş IoT verileri vatandaşların toplu taşıma araçlarını nasıl kulladıklarına yönelik alışkanlıkları ve tercihleri ortaya çıkarma adına kullanılmaya başlandı. Londra’da, bilet satışları, hareket sensörleri ve kameralardan gelen veriler birleştirilerek, toplu taşıma araçlarının doluluk oranları tahmin edilmekte. Bu veriler sayesinde, araç optimizasyonu ve gecikmeleri engelleme amaçlı uygulamalar gerçekleştirilmekte.

Başka bir örnek olarak, Kanada’da yolcuların, ulaşım planlarını daha verimli şekilde geliştirmeleri için gerçek zamanlı ve derin öğrenme algritmaları ile yolculukların başlangıç ve bitiş zamanlamaları belirtilmekte ve bu doğrultuda operasyonel verimlilik de sağlanmakta. 

Toplu taşımada bir diğer trend, dijital ödeme sistemleri entegrasyonları ile birlikte biletsiz geçişler. Londra’da başlayan bu uygulama ile vatandaşlar, sahip oldukları temassız kredi kartları, ya da NFC uyumlu cep telefonları ile turnikelerden geçişlerini kolayca gerçekleştirmekteler. Ülkemizde de, MasterCard uyumlu temassız kartlar pek çok şehrin toplu taşıma uygulamalarında artık kullanılabilmekte (https://newsroom.mastercard.com/eu/tr/news-briefs/akilli-baskent-ankara/).

Araç Datası

Arabaların bağlantı olması ve birbirleri ile ya da bağlantılı diğer nesneler ile haberleşmeleri pek çok uygulamanın gelişmesinin önünü açmakta. V2V (vehicle to vehicle - araçtan araca) haberleşme, adından da anlaşılacağı üzere araçların birbirleri ile hız, yol koşulları ve diğer faktörlerle ilgili verileri paylaşmasını ifade etmekte. V2V, kazalardan kaçınmak, trafik sıkışıklığını azaltmak ve çevreyi iyileştirmek için büyük umut vaat ediyor. V2V’nin bir ötesi V2X (vehicle to everything. - araçtan her şeye) konsepti, araçların akıllı trafik sinyalleriyle iletişim kurmasını ve hatta bir benzin pompasında bir işlem yapmasını mümkün kılabilmekte.

Günümüzde, araçlar sürücülerin tercihlerini tutmaya başlamış durumdalar: Koltuğunun tercih edilen pozisyonu, araca binildiğinde istenen uygulamaları açma ve favori müzik listesini çalma gibi… Bununla birlikte, ilerleyen dönemde araçlar daha da akıl kazanarak, park yeri önerme, trafik sıkışıklığına yönelik yönlendirme gibi hizmetleri de sunabilecek. Bağlantılı arabaların en uç noktası, trafikteki sürücüsüz araçlar olacak.

Akıllı Belediye Servisleri

Çöp toplama hizmetleri, akıllı şehir kapsamında belediyelerin odaklandığı ana hizmet alanlarından birini oluşturmakta. Navigant Research’e göre, 2016’da $57.6 milyon olan küresel akıllı atık toplama pazarının 2025’te $223.6 milyona çıkması bekleniyor. San Francisco merkezli bir start-up olan Compology, çöp kutularının içlerine yerleştirdiği bir sensör ile kutuların doluluk oranını ölçümleyerek, çöp toplayıcıların güzergahlarını optimize etmekte. Boston ve Baltimore’da da benzer şekilde gerçek zamanlı sensör verileri ile çöp toplama verimliliğini artırma hedefleniyor. Chicago’da ise sistem bir basamak ileri götürülerek, daha önce elde edilen datalardan yola çıkarak, çöp kutularının ne zaman dolacağına yönelik öngörü analizleri gerçekleştirilmekte.

Akıllı belediyecilikte bir diğer trend de, sokak lambalarının bağlantılı olarak, akıllı aydınlatma çözümleri sağlaması. Akıllı aydınlatmalar, araçların ve insanların hareketlerine yönelik veri toplayarak, bunları tarihsel ve bağlamsal verilerle birleştirerek analiz etmekte (örneğin, özel etkinlikler, konserler, toplu taşıma programı, maç günlerindeki değişimin analizi, vb.). İşlevsel olarak da akıllı aydınlatma çözümleri, dış koşullara göre ışıkları kısmayı, artırmayı, açmayı veya kapamayı kendiliğinden gerçekleştirebilmekte.

Eski adıyla Philips Aydınlatma, yeni adıyla Signify da akıllı aydınlatmayı birkaç basamak öteye taşıyarak, tamamen “akıllı bir direk” üzerinde çalışmakta. Bu akıllı direk, nesnelere ve şehirlere “akıllı” sıfatını sağlayan bağlantıyı sunmaya odaklanmış. Testlerine yeni başlanan ve tüm dünyanın odağında olan 5G altyapısını şehirlere getirmek için, Signify 5G mikro baz istasyonlarını direklerinin içerisine entegre ederek, hem 5G’nin hızlı yayılması için bir altyapı sağlıyor, hem de baz istasyonlarının plansız monte edilmesinden kaynaklı görüntü kirliliğini ortadan kaldırıyor. Dünyanın en büyük aydınlatma firması olan ve bu alanda sürekli inovasyonlar sunan Signify'ın akıllı direğindeki aydınlatma sisteminin “akıllı” olduğunu söylemeye gerek yok sanırım. Aydınlatma üniteleri hem enerji verimliliği sağlamakta, enerji tüketimini gerçek zamanlı olarak raporlamakta, hem de sensörler yardımı ile ortam koşullarına göre seviyesi ayarlanmakta. Son olarak, akıllı direk kamera ve diğer farklı sensör özellikleri ile pek çok veriyi analiz ederek, akıllı belediyecilik açısından da önemli servisleri sağlıyor: Hava sıcaklığı ve nem ölçümü, gürültü, hava kirliliği ölçümü, sel gibi doğal afetlerde su seviyesinin normalin üzerine çıktığının anlaşılması, aranan araçların plakalarından tespiti, vb.

Signify Akıllı Direk: https://vimeo.com/233022197

Şehirlerin akıllı hale gelmesi, vatandaşlar olarak bizlerin de hayatını kolaylaştırarak zamanımızı daha verimli kullanmamızı, daha güvenilir ve huzurlu şehirlerde yaşamamıza olanak sağlayacak. Ortak amaç, şehirlerimizin daha yaşanılabilir, çalışılabilir ve gelecek nesillere bırakılacak şekilde sürdürülebilir olması…

 BonCity: https://vimeo.com/326557667

İlk Yayınlanma Tarihi: 03.04.2019 10:18:59