Smart cities

Miljoenensteden kennen we niet in Vlaanderen. Toch zijn we met ons dichte netwerk van centrumsteden een van de meest verstedelijkte regio’s ter wereld. En dat plaatst ons voor diverse uitdagingen. 

Imec onderzoekt in het City of Things-programma hoe technologie kan helpen om onze steden leefbaarder te maken. Want vanuit de publieke sector stijgt het inzicht dat technologie kan helpen bij de duurzame aanpak van maatschappelijke, economische en bestuurlijke uitdagingen. 

Dat vraagt wel een interdisciplinaire aanpak, zeker wanneer uitdagingen de beleidsdomeinen overschrijden. Bedrijven, onderzoekers en burgers spelen allemaal een rol in de creatie van zo’n smart city.

Vanuit hun behoeften ontwikkelen, testen en valideren we technologische oplossingen: moderne sensoren, krachtige datanetwerken en slimme software. 

Smart cities dankzij realtime open data en een open technische architectuur

Mobiliteit en milieu, stress en gezondheid, ... heel wat stedelijke uitdagingen overstijgen de verticale domeinen van de klassieke stadsdiensten. Bovendien kan een stadsbestuur elke zes jaar veranderen. En dan komen er weer andere prioriteiten op tafel. Dat maakt het moeilijk om probleemdomeinen met elkaar in verband te brengen en te kiezen voor allesomvattende oplossingen. 

Kunnen slimme steden helpen om problemen op te sporen en aan te pakken vanuit een meer holistische visie? Dat is een van de belangrijkste vragen die we met imec City of Things proberen op te lossen. Daarbij pleiten we voor de Open City of Things.

Zo’n Open City of Things kan niet zonder grote hoeveelheden data. Om die data te capteren kunnen er diverse sensorsystemen (zoals radars en luchtsensors) ingezet worden die:

• een ultralaag stroomgebruik hebben
• maximaal beveiligd zijn
• beschikken over geïntegreerde algoritmes die snel data omzetten in informatie

De ontwikkeling van dat soort kleine en goedkope systemen op basis van micro- en nanotechnologie behoort tot de kernexpertise van imec. 

Via het Smart Flanders-project ondersteunen we de dertien centrumsteden en de Vlaamse Gemeenschapscommissie voor Brussel bij de ontsluiting en onderlinge verbinding van hun real-time open data. Zij ondertekenden ook allemaal het Open Data Charter.

Smart cities dankzij betrouwbare netwerken

Al die sensoren smelten samen tot één netwerk: een Internet of things. Ze worden gelinkt door snelle en efficiënte draadloze verbindingen op basis van een waaier van technologieën zoals wifi en LTE. Ook dat behoort tot de onderzoeksactiviteiten van imec.

Smart cities in de praktijk

Technologie kan een grote impact hebben op domeinen zoals mensen, mobiliteit en omgeving. Binnen imec City of Things clusteren we onze projecten rond:

1. smart people – Burgers spelen een cruciale rol in ons toegepast onderzoek. Daarom betrekken we ze van bij de start. Via Maak dat Mee participeren ze aan wetenschappelijk onderzoek volgens de living lab-methodologie, verwant aan citizen science. Om van burgers volwaardige medeontwerpers van de slimme stad maken, hebben we in 2019 het Hackable City of Things opgestart. Met de Smart City Meter peilen we jaarlijks naar de opinies, attitudes en het gedrag van burgers met betrekking tot slimme steden. En via Nervocity onderzoeken we hoe mensen die in Gent wonen of werken de drukte in de stad beleven.
2. smart mobility – Dankzij betere inzichten in de manier waarop mensen zich door de stad bewegen, maken we onze onze mobiliteit veiliger en efficiënter. Projecten zoals Cityflows en Mobilidata dragen daartoe bij.
3. smart environment – Door data over luchtvervuiling, waterkwaliteit en weersomstandigheden te verzamelen en te analyseren, willen we evolueren naar een gezondere en duurzamere stad. Voorbeelden zijn Bel-Air, Flooding en het Internet of Water Flanders.

Bovendien zijn deze drie domeinen hecht met elkaar verbonden. Zo verbetert vlotter openbaar vervoer de luchtkwaliteit. Dat heeft een positief effect op de gezondheid en het welzijn van de mensen. Daarom stellen wij bij imec City of Things onze creativiteit ten dienste van overheden en ondernemingen. Samen met hen ontwikkelen we de allesomvattende architectuur voor de slimme stad van de toekomst, die bestaande en nieuwe oplossingen met elkaar verbindt.

Als technologieën ‘uitwisselbaar’ zijn, helpen ze om de kloof tussen verschillende beleidsniveaus te overbruggen – zowel binnen als tussen steden. Een gedeeld technologisch ecosysteem en een gestandaardiseerde aanpak zijn essentieel om te evolueren van een slimme stad naar een slimme regio.

Een nieuwe Vlaamse Open City Architectuur (VLOCA) biedt de oplossing. Daarmee evolueren we van een verzameling van slimme eilanden in Vlaanderen tot een duurzame slimme regio.

Simulatietool voor smart cities: de urban digital twin

Wat is het effect op de luchtvervuiling in de omliggende straten als je een straat verkeersvrij maakt? En op de geluidsoverlast in het parkje vlakbij? Op dat soort complexe vraagstukken geeft een urban digital twin het antwoord. En dat in real time en zonder dat je ook maar één verkeersbord in de echte wereld hoeft te verplaatsen.

Een urban digital twin is een digitale kopie van de stad. Ze wordt voortdurend gevoed met data van sensoren die omgevingsfactoren zoals luchtkwaliteit, geluidsniveau en verkeersstromen meten. Bovendien bevat ze modellen die voorspellen wat er met die omgevingsfactoren gebeurt als gevolg van bepaalde beleidsingrepen.

Daarom is zo'n urban digital twin zo'n interessant instrument voor beleidsmakers. Het geeft hen een betrouwbaar inzicht in de gevolgen van complexe domeinoverschrijdende beslissingen.

Imec deed de laatste jaren heel wat onderzoek in het domein van urban digital twins. En definieert op basis van die inzichten een open framework van noodzakelijke componenten, functionaliteiten en manieren om die met elkaar te verbinden. Via open innovatie werken we samen met Vlaamse overheden en bedrijven om dit framework verder te verfijnen. Lees er hier meer over.

Laboratorium voor de stad van morgen: Antwerp Smart Zone en Living Labs

In 2017 sloegen de stad Antwerpen en imec de handen in elkaar om stedelijke uitdagingen aan te pakken. Ze ontwikkelden een experimentele hub in het stadscentrum: de Living Lab Antwerp Smart Zone.

Daar vergaren de partners kennis rond slimme sensoren en draadloze communicatiesystemen. En doen ze ervaring op rond de praktische kant van de zaak. Zoals hoe je weerstand van burgers rond smartcity-technologieën wegneemt.

In 2020 breidden de stad Antwerpen en imec dit project verder uit door:

• Ook op andere plaatsen in de stad Living Lab-projecten op te starten.
• In te zetten op interdisciplinariteit: de verzamelde data nog meer evalueren, toetsen aan relevante modellen en combineren met inzichten uit andere domeinen.

Lees meer over de Antwerp Smart Zone

Meer weten over smart cities?

Neem gerust contact met ons op