לקשר ערים חכמות בענן: עיר חכמה אמיתית היא עיר שיתופית עם חיישנים ואזרחים מעורבים
מאת: ג'וליו סורו, 29.7.16, 13:22

שימוש בענן הוא המאפשר יצירת עיר שיתופית חכמה. זה חשוב כי ערים חכמות המטמיעות IoT תייצרנה פטה-בייטים של נתונים בחודש. כבר כעת ערים יכולות למנף הפצת מערכות נתונים פתוחים ותשתיות קיימות כמו חניה חכמה ואיסוף מידע ע"י אוטובוסים ומוניות. זה מאפשר למפתחים עצמאיים ועסקים לפתח יישומים משלהם. ערים צריכות לצייד מחדש תשתית קיימת כדי לסייע באיסוף נתונים. דוגמאות מהשטח.

בשנים האחרונות דובר רבות על ההבטחה בערים חכמות, אך רק עתה ההבטחה הטמונה בהן מתחילה להבשיל. הסיבה לכך היא, שעכשיו יש לנו הקישוריות לרשת, האחסון הארגוני ותשתית המחשוב כדי לממש את מלוא הפוטנציאל שלהן. זו בשורה טובה לעיריות וגופים ממשלתיים, וחדשה טובה לא פחות לתושבים, שעבודתם וחיי היום יום שלהם הופכים קלים יותר עם ערים מחוברות.

לא רק שהיבטים מסוימים של ערים חכמות הם כבר מציאות, אלא שערים שיתופיות, בהן מפתחים עצמאיים ותושבים עובדים ביחד ליצירת אפליקציות ושיתוף מידע, יכולות להיות המפתח לערים מוצלחות ויעילות יותר בעתיד.
 
קריטיות הענן
תשתית ענן חזקה היא גורם חיוני המאפשר קיום ערים חכמות וערים שיתופיות. אם לנסח זאת בפשטות, שימוש בענן הוא זה המאפשר הטמעה של עיר חכמה. הדבר חשוב במיוחד מאחר שערים חכמות תייצרנה פטה-בייטים של נתונים בחודש.

כל המידע הנדון צריך להיות מאוחסן ומאובטח, כאשר הסקלאביליות של פתרון הענן מפחיתה את הצורך לשדרג כל הזמן את קיבולת האחסון כדי לעמוד בשיטפון המתמיד של נתונים. לא פחות חשוב הוא כוח המחשוב בענן - היכולת לנתח כמעט בזמן אמת מספר עצום של מערכי נתונים בסביבת העיר, כדי לשפר את תנאי החיים של תושביה.

דוגמא בולטת לכך ניתן למצוא בשיקגו, שהיא אחת הערים הראשונות, שהטמיעה ברחביה חיישנים, שמודדים בקביעות את איכות האוויר, עוצמת התאורה, גובה הצלילים, טמפרטורה, ממטרים, עוצמת הרוח ותנועה. נתוני חיישנים אלה זורמים לתוך הענן, שם הם מנותחים כדי למצוא דרכים לשפר את חיי תושבי העיר. מערכי הנתונים הנאספים מ'מערך הדברים' ( (Array of Thingsשל שיקגו, זמינים בענן עבור חוקרים, מפתחים ויזמים, כדי למצוא דרכים חדשניות לניתוח הנתונים.

לאותן עיריות, שרוצות לחקור יישום של עיר חכמה, תרחיש טיפוסי של עיר כזו מבוסס על אינטרנט של דברים - IoT, וכרוך בפריסת חיישנים וגלאים מקושרים רבים ברחבי האזור, כדי לאסוף מידע. הבעיה עם גישה זו טמונה בכך, שהיא עשויה לדרוש השקעה ניכרת בחיישנים ייעודיים. במקום זאת, יש לעודד לשקול שימוש בחלופות אחרות, אותן ניתן למנף כדי להפיח חיים בכל עיר.
 
חניה חכמה
חלופה אחת כזו יכולה להיות מינוף חיישנים קיימים, שאולי כבר עומדים לרשות עיריות. דוגמא של איך זה יכול לעבוד, היא חניה חכמה, כשאנשים יכולים להשתמש באפליקציית מובייל כדי לראות מקומות חניה זמינים בקרבת מקום בעת ניווט בעיר. עם זאת, ניתן להשיג אותה תוצאה גם בשימוש במצלמות וידאו, שכבר קיימות בעיר.

ע"י הפעלת אפליקצית חניה חכמה, עירייה יכולה לספק מידע על חנייה, שמבוסס על ניתוח צילומים ממצלמות וידאו, ולהשתמש בכך כדי לקבוע האם יש מקומות חניה תפוסים. מפרצי חניה כאלה מוצגים במפה, כשמקומות תפוסים מצוינים באדום ומקומות זמינים בכחול. משתמשים יכולים לגשת למידע זה באמצעות אפליקציית מובייל, שמאפשרת להם לקבוע בכל זמן נתון היכן יש בעיר חניה זמינה.
 
מידע מכל מקום
דרך נוספת למנף תשתית קיימת היא ע"י הצמדת חיישן זול בהספק נמוך לאוטובוס או לתאורת רחוב, לדוגמא, והפיכתו למכשיר איסוף מידע יעיל בפני עצמו. במקרה כזה, בעיר גדולה כמו לונדון יוכלו אוטובוסים המצוידים בחיישנים, לאסוף בעת חציית העיר נתונים על נושאים כמו זרימת תנועה, רמות פחמן דו-חמצני, טמפרטורה ורעש. תוך שימוש באנליטיקת ענן, ניתן יהיה לבצע אומדן משוער של מידע זה וניתוחו, כדי לקבוע היכן עלולים להתרחש פקקי תנועה, או תאונות דרכים, או היכן זיהום האוויר עולה לרמות מסוכנות וניתן לעדכן את התושבים באמצעות אפליקציית מובייל.

לעתים קרובות אנשים מדברים על ערים כישויות חיות ונושמות, וזה יכול להיות יעיל לעיר כמו סריקתMRI  בזמן אמת. דבר דומה יכולות לעשות אפליקציות של מוניות, עם איסוף מידע על זרם התנועה ונתונים אחרים, בזמנים מסוימים במשך היום ובימים מסוימים במהלך השבוע.

בעתיד נוכל לראות שימושים דומים של טכנולוגיות כאלו גם בישראל. עם יותר ויותר מערכות תחבורה ציבורית בתל אביב וגוש דן, כולל רכבת, מוניות, אוטובוסים, וההשקה העתידית של הרכבת הקלה, יש הזדמנות מצוינת להפוך כלי תחבורה אלה לחיישנים. על ידי הוספת התקנים למדידת מהירות נסיעה, רמות CO2 ונתונים אחרים, נוכל להתחיל למדוד את הדופק של עיר כמו תל אביב. במדינה עם שטח מצומצם, הנתונים שייאספו יוכלו לעזור למתכנני ערים לנצל באופן יעיל יותר את הקרקע ולקבל החלטות מושכלות יותר עם המשך התרחבות הערים בישראל.

חדשנות במיקור חוץ
חיבור חיישנים אינו האמצעי היחיד לשימוש בענן כדי לקדם עיר שיתופית חכמה. ניתן להשיג זאת גם ע"י הפצת מערכי נתונים פתוחים. נחזור לדוגמה של שיקגו. העיר מפרסמת גיליון אקסל עם התאריך, תיאור וקואורדינטות GPS  של רחובות בהם מתוכנן להתבצע ניקוי. מכוניות החונות ברחובות אלה בעיר, צפויות להיגרר ובעליהן ייקנסו. לאור זאת, השתמשו מפתחים עצמאיים במערך הנתונים, כדי ליצור אפליקציה, שאפשרה למשתמשים לראות מתי ינוקה רחוב מסוים, ולקבל התראת אימייל במידה והם גרים או עובדים באזור.

אחד היתרונות הגדולים של שיתוף מערכי נתונים, טמון בכך שהוא מאפשר למפתחים עצמאיים או לעסקים קטנים לפתח יישומים משלהם, אותם הם יכולים למכור תמורת תשלום פעוט, או להרוויח מפרסום. זה מזין את מאגר האפליקציות הקיים, ומטפח חדשנות מתמדת.

אנו כבר רואים דוגמאות של מיקור חוץ של חדשנות הזוכות להצלחה, כמו במועצת העיר של פטרבורו בבריטניה, שהתקינה תחנות מזג אוויר בבתי ספר ברחבי העיר. החיישנים משמשים לניטור פעילות מטאורולוגית ואקלימית. הנתונים, שנובעים מהתקנות אלה, יכולים לשמש בכל רמות החינוך ובמגוון תחומים: ממדע, דרך טכנולוגיה, עד מחקרי התנהגות חברתית, שמתגברים את תוכניות הלימוד בבתי ספר מקומיים ומאפשרים למידה כמעט בזמן אמת.

המועצה גם מצאה, שפתיחת קוד הנתונים מתחנות מזג אוויר אלו ומתן אפשרות למפתחים למנף אותם, סייעו לטפל במחסור במפתחים ייעודיים במועצה. לשיתוף מערכי נתונים באופן זה יש גם פוטנציאל מעניין. לדוגמא, ע"י שיתוף מערכי נתונים של תחנות מזג אוויר ואשפוז בבתי חולים, העיר יכולה לקבוע האם יש מתאם בין ירידת טמפרטורות מתחת לנקודה מסוימת, לאשפוזים מוגברים בתקופה נמדדת, ולנקוט אמצעי זהירות מראש.
 
יתרונות הענן
עיר חכמה אמיתית היא עיר שיתופית, שיש לה לא רק חיישנים צוברי נתונים, אלא גם אזרחים מעורבים, שמסייעים באיסוף נתונים כדי להוסיף אותם למערכת, שמיטיבה עם אחרים.

בין ערים חכמות וטכנולוגיית ענן יש התאמה טבעית. בעוד העיר החכמה משתנה כל הזמן, ומתאימה עצמה לצרכי תושביה, הענן מסוגל להתאים עצמו במהירות לצרכים המתפתחים של המשתמשים.

ממשלות ועיריות לא צריכות לחשוב על ערים חכמות רק במונחי פריסת גלאים וחיישנים, כדי ללכוד מידע. במקום זאת, הן צריכות לשים לב כיצד ניתן לצייד מחדש תשתית קיימת כדי לסייע באיסוף נתונים.

ערים צריכות גם לראות בתושבים לא רק אספני מידע, אלא יוצרי יישומים בעצמם, המשתמשים במערכי נתונים פתוחים. את המידע המסופק ניתן לנתח בשימוש בטכנולוגיות ענן מאובטחות. זה לא רק מיטיב עם העיר, אלא גם מגשים את ההבטחה אותה מביאות איתן ערים חכמות, מה שמאפשר לתושבים ליהנות מאיכות חיים גבוהה יותר.
 
מאת: ג'וליו סורו, יולי 2016.
ארכיטקט פתרונות עיר חכמה, Amazon Web Services