Premda se pojam pametnog grada, odnosno grada koji optimizira funkcionalnost i ekonomski rast te vodi računa o kvaliteti života svojih građana, može pronaći i u nekim ranijim znanstveno fantastičnim djelima kao ‘utopija‘, on zahvaljujući tehnologiji postaje sve realniji.
Prvi izlazak iz literarnog svijeta u onaj realni krenuo je 1970-ih godina kada je kalifornijski grad Los Angeles krenuo u projekt analize velikih podataka (op.a. Big Data), imena „A Cluster Analysis of Los Angeles“. No, ni taj pokušaj Los Angelesa nije bio korak u smjeru onoga što danas smatramo pametnim gradom. Taj prvi, mogli bismo reći i pravi korak, napravio je Amsterdam 1994. godine kada je predstavio svoj virtualni digitalni grad.
Je li ideja pametnog grada zapravo samo utopijska ideja ili ostvariv cilj uz današnje i buduće tehnologije, pitali smo Marija Valčića, direktora Smart Infrastructure u Siemensu Hrvatska. Od svog dolaska u tvrtku, uključen je u implementacije najnovijih tehnoloških rješenja, poput energetske tranzicije prema korištenju obnovljivih izvora energije, automatizacije i digitalnog elektroenergetskog sustava. Valčić ističe da su to rješenja koja su nužna za stvaranje povezivog i održivog okoliša.
Gradovi bi trebali biti kognitivni
Valčić nastavlja kako bi idealan pametni grad trebao biti ne samo pametan, već i ‘kognitivan‘.
- Koja je razlika? Dok se pametni sustav koristi za mjerenje, praćenje, komunikaciju i suradnju sa svojim korisnicima, kognitivni sustav samostalno intuitira i predviđa. Oba sustava su u osnovi inteligentna, ali dok se pametnim sustavom može digitalno upravljati, kognitivni sustav ide korak dalje i može se prilagoditi i samoregulirati prema potrebama korisnika i kupaca. Kroz predviđanja i omogućavanja, kognitivni sustavi nude najsofisticiranija rješenja, usmjerena na čovjeka, koja danas postoje - objašnjava.
Valčić napominje kako je koncept kognitivnog grada još uvijek u nastajanju, no riječ je o trendu za koji možemo očekivati da će rasti u bliskoj budućnosti i zamijeniti svog „pametnog prethodnika“. Pomoću samoučeće umjetne inteligencije (AI), kognitivna će infrastruktura omogućiti potpuno integrirana rješenja, objašnjava naš sugovornik, pa dodaje da je riječ o vrhunskoj viziji za fluidni, zaokruženi proces koji koristi i bazi korisnika/kupaca i pružatelju usluga kroz besprijekorna iskustva. U toj viziji se istovremeno omogućuju dugoročne uštede operativnih troškova i značajno se smanjuje utjecaj na okoliš za pružatelja usluga. S vremenom, kako će rasti tehnologija strojnog učenja, tako će, predviđa Valčić, rasti i sofisticiranost kognitivnog grada. No, ključno je da kognitivni sustav mora biti u stanju točno registrirati i razumjeti zahtjeve korisnika.
Valčić otkriva da su u Siemensu uvjereni kako će ključna tehnologija u sljedećih 20 godina biti industrijski metaverzum, koji spaja stvarni i digitalni svijet za bolje sutra za sve. Objašnjava kako se u tom virtualnom prostoru, industrijskom metaverzumu, može komunicirati i iskusiti digitalnog blizanca.
- Ovdje se ljudi sastaju i donose inženjerske odluke na temelju i stvarnih i digitalnih podataka. Također omogućuje suradnju u stvarnom vremenu s više dionika što rezultira bržim donošenjem odluka. Riječ je o stvarnim svjetskim resursima, jer u industrijskom metaverzumu možete optimizirati performanse, raditi scenarije "što ako" i na temelju dobivenih rezultata, primijeniti naučeno i u stvarnom svijetu - govori.
U suštini, dodaje Valčić, riječ je o povećanju produktivnosti, uštedi energije, skraćivanju vremena do izlaska samog proizvoda na tržište i sličnog. Ističe i kako nije riječ o nekakvoj igrački ili izložbenom primjerku, već svojevrsnom pokretaču za „bolje sutra“. Upravo zbog toga u Siemensu žele da industrijski metaverzum bude dostupan za rješavanje stvarnih problema tvrtkama svih veličina, gdje god se nalazile.
Pametno znači održivo
Valčić nam potom pojašnjava da se regulatori i industrija slažu oko jedne stvari – te da zgrade i gradovi moraju biti pametni da bi bili doista održivi.
- Teško je procijeniti ogroman potencijal koji digitalne tehnologije imaju za poboljšanje zgrada i infrastrukture koja ih okružuje. Pametni gradovi koriste digitalizaciju za stvaranje održivih urbanih zajednica sposobnih za budućnost, samooptimizirajućih, u kojima ljudi vole živjeti, raditi i učiti. Oni pružaju okruženje koje poboljšava život za sve: stanovnike, poduzeća, studente i nastavno osoblje te posjetitelje. U isto vrijeme, pametni grad je učinkovit, otporan i minimalizira utjecaj na okoliš - kaže Valčić.
- Evo jedan primjer koji također pokazuje na kojoj je razini tehnologija danas: u rujnu 2023. završili smo posljednju zgradu našeg globalnog sjedišta Siemens Smart Infrastructure u Švicarskoj. Dom za 1700 zaposlenika, napaja se kombinacijom dizalica topline, geotermalne energije iz obližnjeg jezera i solarne fotonaponske energije, što ga čini klimatski neutralnim. Također, pedeset Siemensovih stanica za punjenje električnih vozila nudi infrastrukturu za putnike. Kako bismo tu zgradu učinili pametnom, upotrijebili smo dva velikana naše digitalne poslovne platforme Siemens Xcelerator: naš sustav automatizacije zgrada Desigo CC koji osigurava da svaka zgrada odgovara našim potrebama, na primjer u smislu regulacije temperature. Ovaj sustav skuplja podatke putem mnogih senzora koje smo ugradili u objekt od samog početka gradnje - nastavlja.
Siemensov kampus je, pojašnjava Valčić, izgrađen pomoću softvera za informacijsko modeliranje zgrada (BIM), što znači da su ga gradili dva puta – jednom kao digitalnog blizanca, a drugi put u "stvarnom životu“. Potom su spojili digitalni svijet sa stvarnim, čime su povezali njihova rješenja Interneta stvari (IoT), s 12 000 podatkovnih točaka raspoređenih diljem kampusa. Valčić objašnjava da su time optimizirali sustave poput grijanja, hlađenja, potrošnje električne energije i opskrbe vodom, kako bi pronašli pravu ravnotežu i ostvarili najvišu razinu energetske učinkovitosti. Pomoću druge Siemensove aplikacije, Building X, digitaliziraju upravljanje zgradom, čime u konačnici optimiziraju potrošnju energije.
AI je ključan za održivu budućnost
Jedna od ideja iza metaverzuma je da on služi kao način za rješavanje problema stvarnog svijeta, a Siemens na njegovoj izgradnji ima partnera.
- Siemens kao lider u industrijskoj automatizaciji i softveru, infrastrukturi, građevinskoj tehnologiji i transportu, te NVIDIA, pionir u ubrzanoj grafici i umjetnoj inteligenciji (AI), rade zajedno na izgradnji industrijskog metaverzuma. Industrijski metaverzum, kao što je prije objašnjeno, trenutačno je još uvijek vizija, ali već danas možete kupiti puno komponenti, puno ključnih elemenata poput digitalnog blizanca, umjetne inteligencije, IoT uređaja, povezivosti koja će vas odvesti u realizaciju industrijskog metaverzuma. Tamo onda možete vidjeti neke primjene, prva iskustva, a vjerujemo da će do kraja desetljeća to biti industrijski metaverzum kakav zamišljamo - kaže.
Glavni izazov, odnosno svojevrsna prepreka u tome da se infrastruktura učini održivom, je količina podataka koje treba prikupiti, dovoljno brzo obraditi i na temelju njih djelovati. Novi alati i tehnike omogućuju da se današnja infrastruktura učini održivijom, uz manje troškove i u kraćem vremenskom roku. Naravno, jedan od alata koji mnogo obećava, a oko toga se slažu stručnjaci, jest umjetna inteligencija (AI). Valčić kaže da AI, a posebice strojno učenje, može prepoznati obrasce i odmah reagirati, što bi mogao biti ključ za stvaranje održive infrastrukture budućnosti.
- Postupno uvođenje umjetne inteligencije u proces, omogućit će operativnim timovima da iskoriste sve prednosti tehnologije bez nepotrebnog rizika. Za ključne resurse kao što su mreže, ljudi moraju sudjelovati u tom procesu kao korektivni faktor. Ono što mi radimo je isporuka softvera koji analizira status sustava i daje prijedloge kako poboljšati parametre poput stabilnosti, kapaciteta i kvalitete, na primjer energetskih mreža. To je slučaj s našom najnovijom Gridscale X ponudom kroz platformu LV Management gdje s dodatnim informacijama i transparentnošću o tome što se događa na niskonaponskoj mreži, operateri mogu koristiti softver kao "kopilot", pomažući si da se nose s rastućom složenošću i izazovima povezanim s niskonaponskim mrežama - pojašnjava Valčić.
Složene situacije će, dodaje Valčić, stvoriti potrebu za rješenjima koja rade u samostalnom okruženju, posebice kada nema dovoljno osoblja za praćenje preporuka koje daje AI. Upravo zbog toga ljudi moraju razumjeti što AI radi, što je zapravo i ključ pouzdane umjetne inteligencije.
- Bez obzira na razinu integracije, sve je jasnije da pametnija infrastruktura može značajno utjecati na održivost. Osobito kada je u pitanju upravljanje mrežama i zgradama, ljudske sposobnosti i znanje možda više neće biti dovoljni za suočavanje sa složenošću uključenih izazova - govori.
Troškovi sve manje relevantni
Izazova je, nabraja Valčić, nekoliko. Jedan od njih je taj da je postojeća infrastruktura izgrađena da traje. Uzmemo li za primjer zgradu, moramo uzeti u obzir kada je izgrađena, pa ako je riječ o starijoj građevini, iznimno je teško ju redizajnirati s umjetnom inteligencijom na djelu. Valčić navodi i da je Međunarodna agencija za energiju 2020. godine procijenila da je samo pet posto novih zgrada bilo spremno za nultu emisiju ugljika, te da istovremeno oko dvije trećine površine zgrada koje danas postoje i dalje će biti u upotrebi 2040. godini.
Druga prepreka leži u količini podataka koje treba prikupiti, dovoljno brzo obraditi i na temelju njih djelovati. Ovdje bi odgovor mogla biti umjetna inteligencija.
- Naravno da moram spomenuti troškove, ali to postaje sve manje relevantno. Da biste maksimalno iskoristili podatke, morate povezati uređaje što je u prošlosti bilo vrlo skupo. S dostupnošću cloud rješenja to se značajno promijenilo. U isto vrijeme dostupni su novi modeli financiranja. Također je vrijedno razmotriti fazni pristup - naša rješenja su dizajnirana na modularan način i mogu se nadograđivati, proširivati i integrirati s drugim sustavima - dodaje.
Vrijeme je sada
S obzirom na sve veći regulatorni pritisak za transformaciju izgrađenog okoliša, Valčić smatra da je sada vrijeme za djelovati. Siemensov direktor nam potom navodi primjer EU-a, koji uvodi zajednički sustav ocjenjivanja spremnosti za pametne tehnologije u nestambenim zgradama od lipnja 2027. godine. Njime će se ocjenjivati energetska učinkovitost zgrade i njezina sposobnost prilagodbe potrebama korisnika i interakcije s mrežom.
- Što se tiče emisija, ciljevi su ambiciozni: sve nove nestambene zgrade morat će imati nulte emisije od 1. siječnja 2030. Postojeći građevinski fond ima rok do 2050. da postigne ovaj cilj. Ali za pravu tranziciju prema pametnom, dekarboniziranom gradu, također trebamo regulatorni okvir koji potiče povjerenje u podatke, omogućavajući bolje prikupljanje podataka i njihovu međusektorsku uporabu, npr. na rubu mreže poštujući pri tome svu regulativu vezanu za računalnu sigurnost tih podataka. Tu nailazimo na potrebu promjene razmišljanja oko ideje prikupljanja podataka u cloud budući da je potrebna dodatna edukacija oko ove teme i podizanje svijesti oko trenutne situacije, gdje je već sada velika količina podataka koje svakodnevno koristimo u cloudu - govori Valčić.
Tehnologije sa svrhom
Za Siemens su, zaključuje Valčić, održive tehnologije jedna od ključnih stvari, koje nazivaju i tehnologijama sa svrhom, budući da imaju za cilj stvoriti bolje sutra, za sve, svugdje.
Zgrade i gradovi moraju biti pametni da bi doista bili održivi. Valčić pojašnjava da napajanje zgrada obnovljivim izvorima energije donosi svoje tehničke izazove, poput interakcije s električnom mrežom i pohranu viška proizvodnje u baterijskim spremnicima.
- Proizvodnja iz obnovljivih izvora puno više varira u usporedbi s konvencionalnim izvorima energije, što znači da zgrada mora imati mogućnost interakcije s mrežom. Takozvane mrežno interaktivne zgrade koriste kombinaciju Interneta stvari (IoT) i umjetne inteligencije za upravljanje potrošnjom energije u stvarnom vremenu. To znači da umjesto da samo troše energiju, one aktivno sudjeluju u električnoj mreži i njezinoj stabilnosti prilagođavajući svoju proizvodnju i spremanje energije u skladu s uvjetima u mreži i zahtjevima korisnika zgrade. Srećom, tehnologija potrebna za to, već je dostupna - zaključuje Mario Valčić.
Sponzorirani sadržaj nastao u suradnji Native Ad Studija Hanza Medije i Siemens Hrvatska.