Technologie en data kunnen bijdragen aan een wetenschappelijk onderbouwd beleid om onze maatschappij aangenamer, duurzamer en veiliger te maken. Sensoren verbonden met het internet kunnen ons bijvoorbeeld helpen om geluidsoverlast te meten of de luchtkwaliteit in de stad fijnmazig in kaart te brengen. Binnen het City of Things-programma (CoT) onderzocht een interdisciplinair imec-team hoe het volledige arsenaal aan technologische innovatie kan ingezet worden om de leefomgeving en mobiliteit van Vlaamse steden en gemeenten te helpen verbeteren. Het onderzoek vond steeds plaats in samenwerking met burgers, met bedrijven en met de imec-onderzoeksgroepen aan de Vlaamse universiteiten.
City of Things werd in 2016 opgestart, als gezamenlijk werkpakket binnen een aantal Europese projecten van iMinds, in samenwerking met imec. Dit samenwerkingsverband was een eerste mooie voorbeeld van hoe de combinatie van software (iMinds) en hardware (imec) de ontwikkeling van nieuwe oplossingen mogelijk maakt. Een jaar later werd City of Things ingeschreven in het convenant van het gefusioneerde imec.
Eerste praktijkervaring in Antwerpen
In 2018 kwam City of Things op kruissnelheid. Imec en stad Antwerpen sloegen de handen in elkaar om stedelijke uitdagingen aan te pakken aan de hand van het Internet of Things (IoT). In het centrum van de stad werd de digitale proeftuin ‘Antwerp Smart Zone’ uitgebouwd.
De eerste vraag was: wélke uitdagingen moeten we aanpakken? De burger mocht die vraag beantwoorden. Dat gebeurde met een ruime waaier aan tools, zoals enquêtes, praktische tests, cocreatie, feedbacksessies en met beproefde methodologieën voor gebruikersonderzoek.
City of Things sloot tegelijk partnerships af met onder meer Nxtport, het digitale platform van de Antwerpse haven, en met bedrijven zoals RoboVision, Nokia Bell Labs, Bpost en Proximus. Er werd eveneens een intentieverklaring met het Agentschap Digitaal Vlaanderen ondertekend. Verschillende onderzoekstrajecten rond slimme sensoren en draadloze communicatiesystemen werden uitgerold. City of Things groeide uit tot een technologisch labo waar IoT-diensten, -toepassingen en -technologieën worden gecocreëerd en getest, in een grootschalige, levensechte en real-time smart city-omgeving.
“In deze proeftuin vergaarden wij samen met de partners waardevolle praktijkervaring”, vertelt Jan Adriaenssens, directeur City of Things bij imec. “Niet alleen met de ontwikkeling en toepassing van technologie, maar ook met de praktische uitvoering ervan. Hoe overtuig je bijvoorbeeld burgers om mee te werken? Hoe verzoen je de behoefte aan informatie met het belang van privacy? En hoe stem je de verwachtingen van de diverse stakeholders op elkaar af?”
Opschaling naar een slimme regio
In 2017 lanceerde het Vlaams Agentschap voor Innovatie en Ondernemen (VLAIO) de oproep ‘City of Things in elke stad en gemeente’. In de loop der jaren gingen allerlei pilootprojecten in Vlaamse steden en gemeenten van start. Afhankelijk van de verschillende lokale beleidsuitdagingen werden verschillende technologische oplossingen verkend en daarbij bood imec ondersteuning.
“We verkenden samen technologische componenten om specifieke lokale beleidsprioriteiten aan te pakken, maar ervaarden al snel het belang van een structureel verankerd afsprakenkader. Door data en digitale diensten uitwisselbaar te maken, kan de technologische kloof tussen verschillende beleidsniveaus worden overbrugd, zowel binnen als tussen steden. Een gedeeld technologisch ecosysteem en een gestandaardiseerde aanpak bleken dus essentieel om van een slimme stad naar een slimme regio te evolueren”, zegt Adriaenssens.
Op dat vlak werden een aantal belangrijke stappen gezet binnen Smart Flanders. Dat was een programma van de Vlaamse Overheid dat werd gecoördineerd door SMIT, een imec-onderzoeksgroep aan de VUB (in nauwe samenwerking met MICT en IDLab, imec-onderzoeksgroepen aan de UGent). Smart Flanders ondersteunde de dertien centrumsteden en de Vlaamse Gemeenschapscommissie voor Brussel in het opzetten van een gezamenlijk open data-beleid.
Het programma voorzag bijvoorbeeld in modelclausules rond data voor aanbestedende overheden. Een van de voornaamste verwezenlijkingen was het Open Data Charter, waarin twintig gezamenlijke principes opgesteld werden om data op een duurzame manier open te stellen, ondertekend door de centrumsteden en door de Vlaamse Overheid.
Onder impuls van het Smart Flanders-programma ontstond bij de centrumsteden veel bewustwording over het belang van gedeelde afspraken rond open data.
Maar er lag ook nog veel werk op de plank: datasets werden slechts in beperkte mate ontsloten en ook de besturen die niet betrokken werden in het Smart Flanders-programma moesten aan de slag kunnen.
Intussen zaten die lokale besturen noch de private spelers stil.
Er werden allerhande oplossingen ontwikkeld om data te capteren, te verwerken en om te zetten naar informatie om beleidsbeslissingen te nemen, maar die ontwikkelingen vonden vaak gefragmenteerd plaats. Om de drukte op straat in kaart brengen, deden steden bijvoorbeeld beroep op verschillende technologieën en verschillende leveranciers. Daarbij was niet altijd duidelijk op welke manier de bezoekersstromen precies gemeten werden. Uniforme meetmethodes bleken nodig om op een ander beleidsniveau van dergelijke informatie gebruik te kunnen maken. Om de wildgroei aan lokale initiatieven te stroomlijnen en de interoperabiliteit van data en applicaties mogelijk te maken, was er nood aan een overkoepelende Vlaamse structuur.
In 2019 bracht imec de eerste noden voor de open slimme stad en haar onderliggende technische architectuur in kaart via de visiepaper ‘hoe een slimme stad meer moet worden dan de som der slimme delen’.
Imec werkte ook samen met diverse steden, gemeenten en de Vlaamse overheid aan een mockup (“Open City of Things”) van hoe een smart city dashboard er voor steden zou kunnen uitzien. “Door intensieve gebruikerstesten ontwikkelden we een mogelijke aanpak om technologie voor steden en gemeenten zo gebruiksvriendelijk en effectief mogelijk in te zetten”, zegt Adriaenssens. De visiepaper en mockup maakten de nood aan een systeemarchitectuur voor slimme steden duidelijk. In 2020 werd de ontwikkeling van een Vlaamse Open City Architectuur (VLOCA) gestart. VLOCA heet de ambitie om te evolueren naar één uniforme architectuur die richtinggevend werkt voor alle lokale besturen en alle bedrijven.
Op vlak van mobiliteit wordt het belang daarvan zeer concreet: het zou tot verwarring leiden als bijvoorbeeld een slim verkeerslicht in Gent op een andere manier werkt dan een slim verkeerslicht in Antwerpen. Uit dat besef is het programma Mobilidata voortgekomen, waarin verschillende Vlaamse instanties (in het bijzonder AWV, MOW en EWI) samenwerken met imec om het verkeer in Vlaanderen veiliger, milieuvriendelijker en vlotter te maken.
"We hebben heel veel in beweging gezet. We zijn een maatschappelijke incubator geworden voor digitale transformatie in Vlaanderen."
“We hebben heel veel in beweging gezet”, concludeert Jan Adriaenssens. “Je zou City of Things kunnen zien als een seed initiative waaruit verschillende programma’s zijn voortgekomen, zoals VLOCA, Mobilidata en Internet of Water Flanders. We hebben gebouwd aan partnerschappen en co-creatie. We zijn een maatschappelijke incubator geworden voor digitale transformatie in Vlaanderen.”
Klaar om de digitale transformatie vorm te geven
Om uit te kunnen groeien tot een slimme regio heb je een overheid nodig die klaar is om die digitale transformatie vorm te geven. Dat vraagt om een publieke sector die genoeg vertrouwen en competenties heeft op vlak van digitale technologie en zich niet laat overrompelen door de technologische tsunami die op ons afkomt. Een innovatieve overheid die goed weet wat ze wil, geeft ook bedrijven een veel stabielere context om te werken. Met de hulp van imec, bedrijven, kennisinstellingen en burgers hebben overheden daar de voorbije jaren enorme stappen in gezet. De digitale maturiteit in Vlaanderen is gegroeid.
Een mooie illustratie daarvan is het onderzoek naar ‘urban digital twins’, waarbij je met een digitale replica de stedelijke complexiteit toegankelijk probeert te maken. In 2018 ontwikkelde imec samen met het Nederlandse onderzoekscentrum TNO, met het departement Mobiliteit en Openbare werken, met PTV en met TomTom de eerste proefversie in Antwerpen. Er bestonden al diverse beslissingsondersteunende systemen in steden, zoals GIS-diensten (geografische informatiesystemen) of IoT-dashboards met real-time data. Wat stedelijke digitale tweelingen echter onderscheidt van die bestaande systemen, is dat ze over beleidsdomeinen heen trachten gegevens te koppelen en voorspellingen te maken. Het autovrij maken van een bepaalde wijk kan bijvoorbeeld de luchtkwaliteit van aanliggende wijken verbeteren, maar tegelijk ook de verkeerssituatie op andere plaatsen verslechteren. Met een digitale tweeling zou je de impact van zo’n beleidskeuze op verschillende domeinen kunnen analyseren, simuleren en opvolgen.
“Ons onderzoek rond stedelijke digitale tweelingen maakt heel visibel dat digitale transformatie over verschillende beleidsdomeinen heen loopt. Dat heeft de publieke sector geholpen om verder komaf te maken met de silo-aanpak en met de versnippering van IT-projecten”, merkt Adriaenssens op. “Steden kunnen op vlak van digitalisering zelf de touwtjes steviger in handen nemen. De geesten zijn gerijpt bij diverse steden en gemeenten.”
Niet alleen bij de overheden zijn de geesten gerijpt, maar zeker ook bij imec zelf. “Bij de start van City of Things hadden we een idee van wat we wilden doen, nu weten we ook hoe we dit het best aanpakken. Na Antwerpen zijn we gestart met de ontwikkeling van een digital twin voor Stad Brugge. Intussen zijn we meer gaan inzetten op een onderliggende schaalbare architectuur. We consolideren onze verworven inzichten in software die gemakkelijk te vertalen is naar andere steden die ook een digital twin willen opzetten”, zegt Adriaenssens.
Een urban digital twin vertrekt van datasets uit verschillende domeinen, die zowel kunnen geleverd worden door overheidsdiensten als door bedrijven, onderzoekers of burgers. “Eerst probeerden we die data centraal samen te brengen binnen de digital twin. Gaandeweg hebben we geleerd dat het beter is om te werken met ‘data spaces’, die het mogelijk maken om data op een gedecentraliseerde manier uit te wisselen,” vertelt Adriaenssens.
En dat is nu net het voordeel van een onderzoekscentrum dat ver vooruit op verkenning gestuurd wordt. “Wie bezig is met the next, next big thing, loopt af en toe met zijn kop tegen de muur. Maar intussen leren onze partners wel met ons mee. We communiceren open over wat werkt en wat niet werkt, zodat anderen van ons kunnen leren.”
Een greep en wegwijzer naar enkele City of Things onderzoeksprojecten
-
BelAir en Dencity: onderzoeksinzichten over het fijnmazig en real-time in kaart brengen van luchtkwaliteit in steden
-
Urban digital twin: over de stad en haar digitale tweeling. Dit visiedocument geeft de nodige inzichten uit het onderzoek en de huidige stand van zaken.
-
IoW Flanders: gericht op het meten van de waterkwaliteit in heel Vlaanderen.
-
VLOCA: een gedeelde visie over een open digitale architectuur met efficiëntere digitale oplossingen voor (lokale) besturen als doel.
-
Mobilidata: over hoe technologie er binnenkort voor zorgt dat je vlotter van Antwerpen naar Brussel rijdt.
-
Hackable City of Things: waarbij de burgerinitiatieven zelf op zoek gaan naar slimme stadsoplossingen.
-
Observer: verkeerslichten in de stad zo slim maken dat ze ook met onvoorspelbare gebeurtenissen (zoals ongevallen, manifestaties…) rekening houden.
-
CityFlows: verzamelt data over iedereen die zich in de stad beweegt en maakt deze inzichtelijk.
-
Slimme verlichting: hoe zorg je op straten en pleinen voor voldoende licht op de juiste plaats en het juiste moment en zonder onnodige lichtvervuiling.
-
Flooding: technologie om wateroverlast te voorspellen en de brandweer sneller en efficiënter te laten ingrijpen.
