Abonneer Log in

De slimme stad van de toekomst

BOUWEN AAN EEN WERELD IN TRANSITIE

Samenleving & Politiek, Jaargang 23, 2016, nr. 8 (oktober), pagina 26 tot 31

Het stedelijk model is sinds 2008 wereldwijd dominant geworden. Er zit in onze steden echter zowel een mechanisme dat hen continu doet groeien, als een mechanisme dat hen op den duur onleefbaar dreigt te maken. Kunnen we aan die negatieve aspecten iets doen? In deze bijdrage betogen we dat de limieten van steden te overwinnen zijn, met name door innovatie. De toepassing van slimme technologieën is daarom geen luxe, maar een noodwendigheid. Maar wat is precies nodig voor de transitie naar een slimme stad?

BOUWEN AAN EEN WERELD IN TRANSITIE

Samen in de loop
Sam Deckmyn en Jiska Verhulst
Geld als wapen in de strijd tegen klimaatopwarming
Frank Vanaerschot
Onze infrastructuur in eigen handen houden
Dirk Barrez
Cultuur als motor van een paradigmashift
Johan Penson
De slimme stad van de toekomst
Pieter Ballon

STEDELIJK MODEL SUPERIEUR

De stad vormt in wezen het meest efficiënte, productieve en duurzame samenlevingsmodel.In zijn opgemerkte boek Triumph of the City (2011) betoogde Harvard economieprofessor Edward Glaeser dat er steeds meer empirische bewijzen zijn dat stadsleven ons productiever, gezonder en gelukkiger maakt. Het stedelijk model is dan ook sinds 2008 wereldwijd dominant geworden. De slechte pers van de stad als stresserend, onveilig en onaantrekkelijk is grotendeels onterecht, of een afgeleide van andere dynamieken. Zo is de soms bovenmatige of zeer zichtbare aanwezigheid van armen in steden er niet omdat de stad arm maakt, zegt Glaeser, maar omdat ze armen aantrekt die er op uit zijn hun situatie te verbeteren.

De Engelse fysicus Geoffrey West biedt een verklaring voor de beweringen van Glaeser. West verzamelde grote hoeveelheden gegevens over steden in de VS, Europa en China. Hij berekende op basis daarvan een ‘universele stedelijke constante’.1 Ook al is elke stad anders, toch vond West dat bij een verdubbeling van het aantal inwoners in een stad, de nodige infrastructuur (bijvoorbeeld het aantal tankstations of het aantal kilometer riolering), sublineair evolueert, dus met minder dan het dubbele toeneemt. Hoe groter de stad, hoe efficiënter dus. De regel die hij formuleert, is: bij een verdubbeling van het aantal inwoners is er een gemiddelde besparing van ongeveer 15 procent per persoon qua infrastructuur. En het wordt nog beter. Bij eenzelfde verdubbeling van het aantal inwoners groeien de economische indicatoren superlineair, en kennen juist een toename van 15 procent per persoon. En dat geldt voor de omvang van de stedelijke economie, het gemiddelde salaris, het aantal geregistreerde patenten, enzovoort. Mensen wandelen zelfs ongeveer 15 procent sneller in steden die dubbel zoveel mensen tellen…

Ook al zijn er sindsdien wat twijfels gerezen of de universele constante van West wel zo universeel is als hij claimt, toch maken de schaal- en netwerkeffecten die dankzij de grotere bevolkingsdichtheid en interactie optreden, het stedelijk model wel degelijk superieur, zowel wat betreft efficiëntie als menselijke creativiteit en ontwikkeling.

Helaas gelden diezelfde effecten ook voor negatieve effecten die met interactie te maken hebben: ook voor ongevallen, misdaden en besmettingen geldt een superlineaire stijging van 15 procent per persoon. Er zit dus in onze steden zowel een mechanisme dat hen continu doet groeien, als een mechanisme dat hen op den duur onleefbaar dreigt te maken. Kunnen we aan die negatieve aspecten iets doen? Wel, zegt West, net als bij andere complexe ecosystemen, zijn de limieten van steden te overwinnen, met name door innovatie.

SLIMME TECHNOLOGIEËN GEEN LUXE MAAR NOODWENDIGHEID

Dat deze innovatie in eerste instantie op informatie- en communicatietechnologie (ICT) betrekking heeft, staat buiten kijf. Dit is een historisch fenomeen.

Het oude Rome had op zijn hoogtepunt een bevolking van ergens tussen 500.000 en 1 miljoen inwoners. Middeleeuwse grootsteden als Parijs en Firenze telden ongeveer 100.000 inwoners. Meer konden ze, met de technologie die ze toen ter beschikking hadden, niet aan. Naast bouwtechnieken, watervoorziening en afvalverwerking speelde ICT toen ook al een cruciale rol. De ICT van het oude Rome zat hem o.a. in de gesofisticeerde stedelijke bureaucratie, een dagelijkse krant uitgegeven door de staat, en een vrij goed uitgebouwde postdienst. Dat zorgde voor overzicht, beheersbaarheid en een vlotte deelname aan het economische en maatschappelijke leven. De middeleeuwse steden hadden een veel kleiner bereik. Hun organisatie en communicatie steunde op lokale buurtschappen, gilden en parochies. Het zou dan ook duren tot de technologische doorbraken in de 19de eeuw eer een stad als Londen opnieuw de omvang van het oude Rome bereikte.2

De afgelopen decennia hebben opeenvolgende golven van ICT-innovatie gekend, die er eigenlijk op gericht waren de beperkingen van afstanden en fysieke omstandigheden steeds verder te overstijgen. Op het internet doet het er niet toe wie je bent en waar je vandaan komt, was lange tijd het motto. Met de laatste ontwikkelingen lijkt deze trend helemaal gekeerd. Door steeds toenemende miniaturisatie en rekenkracht, gekoppeld aan afnemende kosten, wordt een nieuwe generatie van kleine en ‘slimme’ ICT-artefacten mogelijk, zoals sensoren en slimme camera’s, en anderzijds zeer snelle en krachtige gegevensuitwisseling en -analyse dankzij big data analytics en cloud computing. Hierdoor wordt het mogelijk om intelligente zenders en processoren in om het even welk object te stoppen, van elektriciteitsmeters tot verkeerslichten en van armbanden tot brillen, en specifieke diensten te ontwikkelen afgestemd op de specifieke fysieke locatie en activiteiten van specifieke mensen en machines. Het verschil tussen offline en online wordt met andere woorden grotendeels opgeheven.

Het gevolg is een continue stroom van real-time data over mensen, machines en plaatsen, op basis waarvan activiteiten en processen verbeterd en aangepast kunnen worden. Het concept van slimme steden of smart cities gaat ervan uit dat dankzij die real-time data ons energieverbruik een pak duurzamer kan worden gemaakt, dat een modal shift in mobiliteit dichterbij komt, dat criminaliteit en geluidsoverlast efficiënter kunnen worden aangepakt, en dat ook lokaal winkelen, toerisme en de deeleconomie zullen profiteren. Een aantal voorbeelden uit voortrekkerssteden als Kopenhagen, Helsinki, Barcelona, Londen, Amsterdam en Wenen stemmen in elk geval hoopvol. In tijden van teruglopende overheidsbudgetten en stijgende complexiteit, lijkt de toepassing van slimme technologieën geen luxe maar een noodwendigheid.

DRIE CRUCIALE VOORWAARDEN

Er zijn echter drie cruciale voorwaarden om ook maar in de buurt te komen van deze positieve verwachtingen. Deze zijn alle rechtstreeks verbonden met het transitiedenken.

1/ Systemische innovatie en PPS

Allereerst is er voor een overgang naar de slimme stad een grote mate van coördinatie nodig. Dit komt doordat de slimme stad systemische innovatie vereist op verschillende niveaus.

Op het eerste niveau is de smart-golf systemisch omdat er een reeks technologieën samen moeten functioneren. Denk aan de netwerk-, sensor- en dataverwerkingstechnologieën, die allemaal op elkaar moeten inspelen, ook al worden ze door verschillende industrieën op een verschillend tempo en volgens verschillende specificaties ontwikkeld. Er zijn fundamentele doorbraken nodig op het gebied van draadloze communicatieprotocollen, gedistribueerde softwaresystemen en batterijtechnologieën, waarvan nauwelijks te voorspellen valt of en hoe ze concreet zullen uitpakken. Als de systemische innovatie op dit eerste, technologische niveau niet lukt, is onze smart-wereld gebrekkig en zal hij nooit naar behoren functioneren.

Op het tweede niveau is smart systemisch omdat niet alleen technologie, maar ook gebruik samen moeten evolueren. Slimme technologie die mij via uitdagingen en competities moet motiveren om mijn fitnessprogramma vol te houden zal nooit doorbreken als er niet voldoende individuele consumenten een smartwatch kopen en gebruiken, en vervolgens hun data delen op een online platform. Het één kan niet functioneren zonder het ander.

Beide niveaus golden ook al voor de vorige ICT-generaties. Maar met smart wordt daar nog een derde aan toegevoegd: het samensmelten van virtueel en fysiek betekent dat elke innovatie in de virtuele werkelijkheid noodzakelijkerwijze moét samengaan met innovatie in de fysieke werkelijkheid, en omgekeerd.

Slim parkeren betekent dus niet alleen sensoren die via een draadloze verbinding kunnen doorgeven of ze bezet zijn of niet, en genoeg gebruikers met een smartphone die de bijbehorende parkeerapp gebruiken, maar betekent ook dat mijn straat zelf zal veranderen. Ze kan er gaan uitzien als een parkeergarage met groene en rode lichtjes die aangeven of een plaats al gereserveerd is of niet; de parkeergeleiding kan worden afgestemd op individuele profielen, de beschikbaarheid van huurfietsen of de nabijheid van tramhaltes; hele straten kunnen parkeervrij gemaakt worden, waardoor nieuw ruimtegebruik mogelijk wordt, terwijl andere vol elektrische laadpalen komen te staan.

Het vereist heel wat organisatievermogen om dergelijke transitie te bewerkstelligen. Deze zit niet exclusief bij één aanwijsbare partij. Neem opnieuw slim parkeren. Dat kan een echte doorbraak betekenen voor stedelijke mobiliteit: gemiddeld 30 procent van de auto’s die in de binnenstad in de file staan, zijn eigenlijk op zoek naar een parkeerplaats.3 Maar om hen zo snel mogelijk uit het verkeer te krijgen, moet informatie over de plaats en de beschikbaarheid van publieke parkeerplaatsen gedeeld worden op een publiek platform en gecombineerd worden met data over private parkeerplaatsen, informatie over elektrische laadpalen, data over openbaar vervoer en huurfietsen, data van gebruikers zelf die hun auto’s met elkaar gaan delen, enzovoort.

Je kunt pas van een echt smart systeem spreken als je dit in één performante dienst kunt stoppen, gevoed door sensornetwerken, bigdataplatformen en betaalsystemen. Geen enkele stad kan dit in zijn eentje. Samenwerking tussen steden en regio’s, maar ook met de private sector (denk bijvoorbeeld aan de financiële, energie-, en logistieke sector, maar ook aan Google en andere ICT-spelers) is een absolute noodzaak. De digitale inspanningen van steden moeten met andere woorden, in plaats van een interne, een externe focus krijgen.

2/ Dystopie en regulering

Ten tweede is er een organisatorische omslag nodig om de dystopische aspecten van deze evolutie zoveel mogelijk op te vangen. Dat deze er zijn, staat buiten kijf. We hebben de mogelijkheid om een aantal doorbraken te verwezenlijken ten aanzien van zeer netelige maatschappelijke en economische problemen. Maar tegelijk zullen zich grote problemen voordoen.

De prachtige mogelijkheden van de informatietoevloed kunnen tegelijk leiden tot een privacynachtmerrie. Nu al zijn er voorbeelden van slimme steden die worden opgezet als een panopticum waarin een centrale operator voortdurend de bewegingen van de burgers bijhoudt en sanctioneert.

Ook het superieure model van gemeenschappelijke ICT-platformen kan leiden tot een dystopie, met name van private monopolies en de totale onmacht van de gemeenschap tegen commerciële uitbuiterij. Een slimme-stadsbedrijf als Uber voorziet nu reeds algoritmes om bij drukte de prijzen van stedelijke mobiliteit te verdrie- tot zelfs vervijfvoudigen. Recent werd ook bekend dat Uber onderzoek doet naar de mate waarin gebruikers bereid zijn om meer te betalen voor een rit wanneer de batterij van hun smartphone bijna leeg is.

Om de privacy, maar ook het gedrag van slimme stadsdiensten in de hand te houden, heeft de overheid een belangrijke rol te spelen. Dat betekent dat ze zo snel mogelijk de kennis, kunde en autoriteit moet opbouwen om eisen te kunnen opleggen aan de meest cruciale systemen. Dat kan via regelgeving, via labelling en certificering, via de pasmunt van bepaalde licenties of toegangsrechten, of via het wegen op specificaties door bestellingen.

Zeker voor code die rechtstreeks in opdracht van steden wordt ontwikkeld, zou het de normaalste zaak van de wereld moeten zijn om het naleven van standaarden, certificering, open API’s en privacy by design te eisen. Volgens een advies aan de EU, dat voorlopig nog geen opvolging kreeg, is het cruciaal voor smart cities dat er een nieuwe generatie certificeringsautoriteiten opstaat, in staat om de correcte werking, veiligheid en effectiviteit van smart city-toepassingen te controleren.4

Maar niet alle softwaresystemen voor de slimme stad worden besteld door stadsdiensten. Denk maar aan de drones, intelligente auto’s, apps en private camera- of beveiligingsnetwerken die straks onze stad zullen bevolken. Ook zij moeten gecontroleerd en gecertificeerd kunnen worden. Onmogelijk? Geheim? Zeynep Tufekci, Amerikaans ‘technosociologe’, maakt de vergelijking met de software in de gokautomaten van casino’s. Deze is ultrageheim, maar toch onderworpen aan strenge audits door de overheid, en de tests gebeuren niet in een afgesloten labo, maar in reële omstandigheden. ‘Wat jammer’, zegt Tufekci, ‘dat onze gokautomaten beter nagekeken worden dan onze auto’s, verkiezingscomputers en medische apparatuur’.5

De stad mag dus niet abdiceren, maar moet optreden als regisseur. Een helder datacharter, op termijn aangevuld met een softwarecharter, zou al een eerste stap in de goede richting zijn.

3/ De slimme stad als Living Lab

Maar de rol van de stedelijke overheid mag niet stoppen bij dialoog en regelgeving. Het is ten slotte ook broodnodig de steden een duidelijke Research, Development & Innovation (RDI)-rol te geven.

Elke organisatie die met snelle technologische vernieuwingen te maken krijgt en zichzelf moet heruitvinden, investeert in onderzoek, ontwikkeling en innovatie. Iedereen… behalve de steden. Deze functie is meestal zo goed als afwezig, ongestructureerd of onderontwikkeld. Zoals data-coördinator Bart Rosseau van de Stad Gent zegt: ‘Steden moeten een soort hefboom-budget voorzien om de smart city op poten te zetten. Vanuit een innovatiefonds kun je dan een pilootproject uitvoeren, en als dat slaagt, wordt de uitrol opgenomen in de reguliere budgetten van het verticale departement’.6

Opnieuw betekent dit niet dat steden alles zelf moeten doen. Dit moet samen gebeuren met bedrijfsleven, kennisinstellingen en de burger. Het inrichten van een zogenaamd Living Lab of proeftuin, een realistische testomgeving waar nieuwe applicaties en systemen ‘warmdraaien’, kan hiervoor de oplossing bieden. Hier kunnen de verschillende agenda’s en aanpakken op elkaar worden afgestemd, niet enkel in een debat, maar in gezamenlijke proefprojecten die een grootschalige uitrol voorbereiden.

Met een proeftuin oefent de overheid een sturing op doelstellingen uit, zonder alle technologische kennis zelf te moeten bezitten. Voor grote bedrijven is dit de manier om hun nieuwe ICT-oplossingen te introduceren en daarrond een innovatie-ecosysteem op te bouwen dat vooral uit kleinere bedrijfjes bestaat. Voor start-ups en kleine ontwikkelaars levert dit de broodnodige middelen en competenties om een goed beeld te krijgen van de markt voor hun apps. Kennisinstellingen kunnen hun onderzoek in de praktijk brengen. En ook de ideeën en ervaringen van burgers worden meegenomen, door hen zelf het nut van nieuwe toepassingen te laten ondervinden en verfijnen, of door deelname interessant te maken en in te kleden in challenges en buurtwerking. Voor de stad is er het voordeel dat, eens het proefproject is afgerond, er meteen al een grote groep burgers ‘mee’ is.

NOOD AAN PUBLIEK DEBAT

Dit laatste is geen luxe. Smart cities zijn geen technocratische, maar een democratische keuze. De slimme stad gaat om private noden en diensten, maar evengoed om de publieke ruimte en functies. Die zijn zowel fysiek als virtueel. Het inrichten ervan zal deels onbewust gebeuren, door te doen, te produceren, te gebruiken. Dat is nu eenmaal de productieve chaos van de stad. Maar de inrichting van de smart city moet ook dringend voorwerp worden van een bewust, publiek debat. Wat vinden we ideaal? Wat willen we per se vermijden? Hoe moeten we dat alles in de praktijk brengen? Dat zijn keuzes die we samen moeten maken. Enkel dan wordt de stad terug de oplossing in plaats van het probleem.

Pieter Ballon
Professor Communicatiewetenschappen en Directeur van imec-smit, VUB. Auteur van Smart Cities. Hoe technologie onze steden leefbaar houdt en slimmer maakt (LannooCampus, 2016)

Noten
1/ http://www.pnas.org/content/104/17/7301.full.
2/ James Beniger, 2009. The Control Revolution: Technological and Economic Origins of the Information Society Cambridge, Harvard University Press.
3/ http://www.reinventingparking.org/2013/10/is-30-of-traffic-actually-searching-for.html.
4/ https://eu-smartcities.eu/sites/all/files/Guideline-%20Financing%20Models%20for%20smart%20cities-january.pdf.
5/ http://www.nytimes.com/2015/09/24/opinion/volkswagen-and-the-era-of-cheating-software.html?\_r=1.
6/ Interview met Bart Rosseau, 18/08/2015.

transitie - slimme stad - duurzaamheid

Samenleving & Politiek, Jaargang 23, 2016, nr. 8 (oktober), pagina 26 tot 31