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Intelligente Städte im Jahr 2024: Aus der Sicht der Videoanalyse

Intelligente Städte sind allgemein als Zonen oder Gebiete anerkannt, in denen moderne Technologien eingesetzt werden, um das Leben ihrer Einwohner zu verbessern. Eine intelligente Stadt verfügt in der Regel über ein technologiegestütztes Planungssystem, das alle Aspekte des täglichen Lebens umfasst. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf intelligente Städte im Jahr 2023 und darauf, wie Videoanalysetools wie Isarsoft Perception eine wichtige Rolle spielen.

Veröffentlicht

June 21, 2023

Intelligente Städte im Jahr 2023

Einführung

Was sind Smart Cities?

Intelligente Städte nutzen fortschrittliche Technologien und stützen sich auf datengestützte Entscheidungen, um nachhaltige Praktiken in großem Umfang zu integrieren, die Effizienz der Betriebsprozesse zu verbessern und den allgemeinen Lebensstandard der Bürger zu erhöhen. Die Entscheidungsfindung erfolgt datenorientiert und basiert auf Erkenntnissen in Echtzeit, die durch eine vernünftige Kombination von Videoanalysen, Sensoren und Netzwerken gewonnen werden.

A smart city is an interconnected system of networks, video analytics, and sensors.
Eine Smart City ist ein miteinander verbundenes System aus Netzwerken, Videoanalysen und Sensoren

Alle intelligenten Städte haben einige gemeinsame Hauptmerkmale. Sie beinhalten:

  1. Intelligente Infrastruktur: Intelligente Städte nutzen fortschrittliche Infrastruktursysteme wie intelligente Netze, intelligente Verkehrssysteme (ITS)und nachhaltiges Energiemanagement.
  2. Datengestützte Unternehmensführung: Sie setzen Datenanalysen und prädiktive Modellierung ein, um fundierte Entscheidungen zu treffen und das Stadtmanagement zu verbessern.
  3. Verbesserte Mobilität: Intelligente Städte priorisieren effiziente Verkehrssysteme, darunter intelligentes Verkehrsmanagement, Elektrofahrzeuge und integrierte öffentliche Verkehrsmittel.
  4. Nachhaltige Praktiken: Sie konzentrieren sich auf die Reduzierung des Energieverbrauchs, die Minimierung von Abfall, die Förderung erneuerbarer Energien und die Umsetzung umweltfreundlicher Gebäudeentwürfe.
  5. Engagement der Bürger: Intelligente Städte stärken die Bürger durch digitale Plattformen, partizipative Entscheidungsprozesse und interaktive Kommunikationskanäle.

Intelligente Städte im Jahr 2023: Die neuesten Trends

Das Konzept einer intelligenten Stadt wurde erstmals 1994 ins Leben gerufen mit einer virtuellen digitalen Stadt, die 1994 Gestalt annahm. Das Amsterdamer Experiment, das oft als die erste intelligente Stadt bezeichnet wird, ebnete den Weg für das, was wir als die moderne intelligente Stadt kennen, mit Städten wie Barcelona, Seoul und Kopenhagen als einigen der namhaften Namen in diesem Bereich. 29 Jahre später hat die Entwicklung intelligenter Städte immer mehr an Stärke gewonnen.

Hier sind einige wichtige Trends, auf die Sie 2023 achten sollten:

Einsatz von KI und maschinellem Lernen zur Datenanalyse

Das Kernkonzept intelligenter Städte basiert stark auf datenorientierter Entscheidungsfindung. Eine Stadt besteht in der Regel aus vielen gleichzeitig ablaufenden Systemen — Straßenverkehr, Schienen- und Wasserverkehr, Infrastruktur, Parkmöglichkeiten usw. Um jedes einzelne Zahnrad effektiv zu koordinieren, ist es unerlässlich, Zugang zu konsistenten, zuverlässigen Daten zu haben und diese schnell analysieren zu können.

Mit Hilfe von KI und maschinelles Lernen, große Datenmengen können analysiert und verwendet werden, um zukünftige Ereignisse zu antizipieren.

Entwicklung von 5G-Netzwerken

Wie im obigen Punkt erwähnt, sind Daten im Großen und Ganzen am wichtigsten. 5G-Netzwerke würden den Zugang zu schnelleren Internetgeschwindigkeiten ermöglichen und groß genug sein, um eine größere Anzahl von IoT-Geräten (Internet der Dinge) zu unterstützen. Dies verbessert die Datenerfassungsmethoden erheblich.

Blockchain-Technologie für transparentes Datenmanagement

Einfach ausgedrückt ist die Blockchain-Technologie ein Datenbankmechanismus, der den transparenten Informationsaustausch innerhalb eines Unternehmensnetzwerks ermöglicht. Die Daten werden in Blöcken gespeichert, die dann, wie der Name schon sagt, durch eine Kette miteinander verbunden werden.

2023 hat bereits die Popularität und das Interesse an Blockchain-Technologie auf der ganzen Welt zugenommen. Da der Wert von Daten steigt, rückt auch die Art und Weise, wie sie fair geteilt und verwaltet werden können, immer mehr in den Mittelpunkt. Damit eine intelligente Stadt effizient funktioniert, muss täglich eine große Menge an Daten gesammelt, verarbeitet, analysiert und verwaltet werden. Die Implementierung der Blockchain würde das Ganze erheblich vereinfachen.

Verstärkter Fokus auf Nachhaltigkeit

Die gesamte Idee intelligenter Städte basiert auf der Grundlage der Nachhaltigkeit. Da sich die Bedingungen der globalen Erwärmung auf der ganzen Welt verschlechtert haben, ist es von entscheidender Bedeutung, dass Maßnahmen, die zur Eindämmung des Klimawandels beitragen können, mehr Aufmerksamkeit geschenkt wird. Im Kontext einer intelligenten Stadt würde dies den Einsatz intelligenter Technologien im Verkehrsmanagement zur Reduzierung der Kohlendioxidemissionen beinhalten. Sensibilisierung für nachhaltige Verkehrsmittel wie Radfahren, grüne Methoden der Abfallentsorgung und energieeffiziente Gebäude.

Die Bedeutung von Videoanalysen in Smart Cities

Um zu verstehen, warum genau Videoanalysen maßgeblich zum reibungslosen Funktionieren einer intelligenten Stadt beitragen, werfen wir zunächst einen Blick auf die Videoanalyse selbst.

Videoanalysen dienen der Erfassung, Verarbeitung, Analyse und Verwaltung großer Mengen an Videodaten. Diese Daten können sich auf einen bestimmten Bereich oder eine bestimmte Branche beziehen. Die meisten Videoanalysetools sind außerdem so konfiguriert, dass sie bestimmte Funktionen wie Objekterkennung und Zählung, Trajektorienkartierung und Bewertung der Besucherdichte ausführen.

Isarsoft Perception ist in den vier großen Kategorien Einzelhandel, Verkehr, Transport und Luftfahrt tätig. Verkehr und Transport sind im Zusammenhang mit der Stadtplanung relevant.

Wir werden uns nun kurz ansehen, wie Videoanalysen zu einer reibungsloseren Regulierung des Straßenverkehrs und des Transports in einer intelligenten Stadt beitragen können.

Verkehr

Der Straßenverkehr ist ein unumgänglicher Bestandteil des täglichen Lebens. Videoanalysetools wie Isarsoft Perception können verwendet werden planen, optimieren und sichern den Verkehrsfluss zu verbessern und ihn für Nutzer und Personal gleichermaßen überschaubarer zu machen. Eine der Möglichkeiten, dies zu tun, ist Aktives Verkehrsmanagement (ATM) - ein Konzept, das eine breite Palette von Strategien umfasst, um das dynamische Management des Straßenverkehrs zu erleichtern, indem mithilfe von Datenanalysen aktuelle oder zukünftige Entwicklungen des Verkehrsflusses antizipiert werden.

Der Verkehrsfluss in intelligenten Städten wird auch durch den Einsatz intelligenter Technologien in Ampeln optimiert - koordiniertes progressives Signal und koordiniertes adaptives Verkehrssignal. Beide Signale sind für städtische Gebiete konzipiert, in denen regelmäßig viel Verkehr herrscht. Das adaptive Signal ist so konzipiert, dass es bei schnellen Nachfrageschwankungen funktioniert, bei denen die Signalzeiten an Zeiten mit Spitzennachfrage angepasst werden.

Active Traffic Management enables traffic to run smoothly
Ein effizientes Verkehrsmanagement ist einer der Hauptfaktoren für den Erfolg einer intelligenten Stadt

Eine weitere gängige Kennzahl, die von Verkehrsplanern verwendet wird, ist die Origin-Destination-Matrix, auch bekannt als OD-Matrix. Es beschreibt die Beziehung zwischen dem Verkehrsursprung und dem Verkehrsziel als Tabelle und wird verwendet, um den Verkehrsfluss an einer Kreuzung zu einem bestimmten Zeitpunkt numerisch darzustellen.

Intelligente Städte haben auch andere Merkmale für intelligente Verkehrsmanagement-Tools wie intelligente Straßenlaternen die so konfiguriert sind, dass sie sich an Bewegungen von Fußgängern, Radfahrern oder Fahrzeugen anpassen und intelligente Straßenzähler die eine laufende Liste vorbeifahrender Menschen und Autos führen.

Es gibt viele andere Möglichkeiten, den Verkehrsfluss zu regulieren. Ein beliebter Weg ist über Fahrzeugklassifizierung - wobei jedes Fahrzeug einer bestimmten Gruppe oder Klasse zugeordnet wird, indem Faktoren wie Gewicht, Höhe, Verwendungszweck und Anzahl der Achsen identifiziert werden. Die Differenzierung der Fahrzeuge, die auf Straßen und Autobahnen verkehren, erleichtert die Verkehrssteuerung erheblich, indem Methoden wie mehrspurige Autobahnen eingeführt werden, bei denen bestimmte Fahrspuren für Personenkraftwagen und andere für „schwere Fahrzeuge“ wie Lastkraftwagen reserviert sind.

Videoanleitung

Transport

Der Verkehr innerhalb eines Wohngebiets, der einen beträchtlichen Teil der Stadt oder Gemeinde umfasst, ist höchstwahrscheinlich der Schienenverkehr in Form von oberirdischen/unterirdischen Netzen, Intercity-Linien, Regionalzügen und Fernzügen.

Ziel ist es, ein Transportsystem vollständig zu verwirklichen, das den Paradigmen von intelligente Mobilität. Zu diesem Zweck werden Videoanalysetools verwendet, um Folgendes durchzuführen Fahrgastzählung in Zügen und auf dem Bahnsteig, setzen Sicherheitspersonal je nach Bedarf effektiv ein und analysieren Datenmuster auf der Grundlage von Tageszeit, Wochentag und Urlaubsmonaten.

Video analytics can be used to monitor train stations
Videoanalysen werden verwendet, um Funktionen an einem Bahnhof zu überwachen und zu optimieren.

Isarsoft Perception ermöglicht außerdem Analysen mithilfe von Heatmaps. Eine Heatmap ist eine visuelle Darstellung einer großen Datenmenge, bei der die Werte farblich dargestellt werden. Jede Heatmap in Isarsoft Perception berücksichtigt einen anderen wichtigen Leistungsindikator. Es gibt Pfadkarten, mit denen der von einem erkannten Objekt eingeschlagene Weg untersucht werden kann, Positionskarten und Trajektorienkarten. Es gibt auch Karten für Geschwindigkeit und Verweilzeit, die auf die Analyse von Volumen bzw. Dichte abzielen.

Vorteile von Smart Cities

Eine intelligente Stadt hat viele Vorteile. Einige der wichtigsten sind die folgenden:

  • Öffentliche Sicherheit - Eine Stadt, die intelligent ist, beinhaltet automatisch ein miteinander verbundenes System von Netzwerken, was darauf hindeutet, dass Kommunikation und Barrierefreiheit für die Bürger verbessert würden. Dies ist für die Entwicklung sichererer Gemeinden im wahrsten Sinne des Wortes unerlässlich. In einer intelligenten Stadt können sicherheitskritische Vorfälle effektiv überwacht werden, und im Anschluss daran kann schnell Personal entsandt werden, wenn die Situation dies erfordert. Das Gleiche gilt für die Gewährleistung der Sicherheit von Menschenmengen bei Veranstaltungen, die Bewertung der Infrastruktur, um sicherzustellen, dass sie den einschlägigen Sicherheitsstandards entspricht, und für Sicherheitsprotokolle, die für einzelne Ereignisse wie eine Naturkatastrophe gelten.
  • ICHVerbesserter Transport - Transport und Verkehr sind einer der Grundbausteine einer Stadt. Je effizienter das Verkehrssystem einer Stadt ist, desto wirtschaftlicher ist die Region. Warum? Effiziente Verkehrsmittel ermöglichen es den Bewohnern, innerhalb und außerhalb der Stadt in kurzer Zeit zu ihrem Arbeitsplatz zu pendeln, was das Leben in der Region zu einem attraktiven Angebot macht. Intelligente Städte ermöglichen einen höheren Lebensstandard, indem sie kurze Arbeitswege reduzieren und den Menschen einen einfachen Zugang zu nahe gelegenen Regionen ermöglichen.
  • Umweltfreundlichkeit - Eine intelligente Stadt ist auch eine umweltfreundliche Stadt. Der Einsatz datengestützter Entscheidungsfindung und technologiegestützter Tools stellt sicher, dass jeder Prozess gründlich analysiert und überprüft wird. Ein Planer weiß, wie viel Zeit der Prozess von Anfang bis Ende in Anspruch nehmen wird, wie hoch der Gesamtaufwand ist, welche Ressourcen benötigt werden und welche Meinung die Benutzer dazu haben. Dies hilft dabei, Entscheidungen zu treffen, die sich auf die Schonung der Ressourcen konzentrieren, kostengünstig sind und darauf abzielen, die Umweltbelastung durch Methoden wie die Reduzierung von Kohlendioxidemissionen, Fahrzeugabgasen und unsachgemäßer Abfallbehandlung zu verringern.
  • Verbesserte Infrastruktur - Eine intelligente Stadt kann digitale Ressourcen nutzen, um grundlegende Probleme in der bestehenden Infrastruktur zu identifizieren und zu erkennen. Straßen, Brücken und Autobahnen sind kostenintensive Bauwerke, die regelmäßig instand gehalten und instand gehalten werden müssen, um ihre Sicherheit aufrechtzuerhalten. Intelligente Tools, die eine vorausschauende Analyse ermöglichen, können verwendet werden, um Mängel zu identifizieren und Reparaturen durchzuführen, um den Bürgern die Sicherheit zu garantieren.

Fallstudie: Barcelona

Barcelona war eine der ersten europäischen Städte, die mit einer groß angelegten Adaption intelligenter Technologien begann. Zu der Zeit im Jahr 2014 gab es auf der ganzen Welt nur sehr wenige Städte mit einer öffentlichen Infrastruktur, die weitgehend digitalisiert war — nämlich Singapur, Seoul und New York.

Die Stadt installierte ein umfangreiches Sensornetzwerk zur Erfassung von Daten über öffentliche Versorgungsunternehmen und Verschmutzungsstatistiken — Verkehr, Energieverbrauch, Lärm und Luftverschmutzung. Diese Daten standen ursprünglich der Regierung und privaten Unternehmen zur Verfügung, die an Planung, Entwicklung und Infrastruktur beteiligt waren. In den letzten fünf Jahren waren die Bürger jedoch aktiver beteiligt, und die Smart-City-Initiative wurde auch zu einer individuellen Initiative.

The city of Barcelona is a truimph of the smart city concept
Barcelona ist eines der besten Beispiele für eine erfolgreiche Smart City

Der Kernansatz konzentriert sich derzeit auf Datenschutz und Datensouveränität. Über Plattformen wie Decidim (eine digitale Plattform), auf der die Einwohner aktiv an der Gestaltung der Regierungsagenda mitwirken können, wurde den Bürgern die Verwaltung zugänglich gemacht. Diese Initiative wurde von Francesca Bria (CTO) unter der Bürgermeisterin von Ada Colau geleitet. Die Teilnahmequoten waren hoch: Über 40.000 Einwohner nahmen an den Vorschlagsverfahren teil. Schätzungen zufolge kamen 70% der Vorschläge direkt von den Anwohnern.

Die Idee basiert auf einer synchronen Abstimmung der technischen Tools auf die Bedürfnisse und Anforderungen der Einwohner einer Stadt. Keines ist ohne das andere wirksam, und indem sie die aktive Beteiligung der Einwohner an Entscheidungsprozessen sicherstellen, können Regierungsbehörden für Chancengleichheit sorgen.

Wichtige Erkenntnisse

Die wichtigsten Erkenntnisse aus diesem Artikel über intelligente Städte deuten auf eine Zukunft hin, in der die grundlegenden Konzepte einer intelligenten Stadt durch die Fortschritte in Technologie und Innovation weiterhin besser ergänzt werden.

Mit der Integration von 5G-Netzwerken in großem Maßstab, Fortschritten in der KI- und Blockchain-Technologie und einem stärkeren Fokus auf den Datenschutz erweisen sich intelligente Städte als fähige Vorreiter bevorstehender Entwicklungen im Bereich der Stadtplanung.

Die Entwicklung intelligenter Städte ist auch für die Straßenverkehrssicherheit wegweisend.

„Einige erfolgreiche Strategien haben Zonen mit geringer Umweltverschmutzung/Emissionen eingeführt, die den Zugang von Fahrzeugen einschränken, um einen ausgewiesenen Raum für Radfahrer und Fußgänger zu schaffen.“ Populäre Initiativen, die sich auf die Reduzierung der CO2-Emissionen konzentrieren, wurden in Städten auf der ganzen Welt umgesetzt. und wurden in unserem Artikel zur Straßenverkehrssicherheit beschrieben.

Eine ähnliche Absicht zeigt sich im europäischen Grünen Deal, konzipiert, um bis 2050 vollständige Klimaneutralität zu erreichen, mit dem Zwischenziel, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55% zu reduzieren, wobei 1990 als Referenzjahr gilt.

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