Senzorika: temeljni kamen pametnih trajnostnih mest in skupnosti

Leta 2008 smo kot civilizacija prečkali pomemben mejnik, saj se je delež urbane populacije prvič dvignil nad 50 odstotkov. Trendi kažejo, da bo do leta 2050 dobrih 70 odstotkov populacije živelo v urbanih območjih. Takšna koncentracija prebivalstva s seboj seveda prinaša številne izzive, s katerimi se bodo mesta in skupnosti morala soočiti. Dodatno bo soočanje z izzivi urbanizma otežila še disruptivna narava informacijske revolucije oz. digitalizacije družbe, hitro spreminjajoča se demografska struktura družb v razvitih državah, katerih prve posledice lahko že občutimo ter okoljska degradacija, ki jo resnično pričenjamo razumeti šele sedaj, s pomočjo številnih informacij, ki jih pridobivamo in širimo z uporabo informacijsko-komunikacijske tehnologije. Za reševanje kompleksnih izzivov 21. stoletja je nujna dostopnost podatkov na spletu, saj nam omogoča iskanje najbolj optimalnih rešitev, brez ponavljajočih se napak.

Tehnološki napredek tudi kaže, da bo prihod novih tehnologij ponudil priložnosti za dvig kakovosti življenja, za kar pa potrebujemo nove načine vodenja, upravljanja ter odločanja, še posebej na območjih, kjer je in bo povečana koncentracija prebivalstva. Kot je že večkrat poudaril izraelski zgodovinar, mislec in pisatelj, Yuval Noah Harari, je trk oziroma zlitje človeka in tehnologije neizbežen, zaradi čedalje kompleksnejših izzivov okolja bi lahko tudi rekli, da je nujen. Po njegovem mnenju je izid takšnega trka oziroma zlitja odvisen od prioritet inovatorjev, sam pa menim, da je izid odvisen predvsem od premišljene in pravočasne uporabe ustreznih zakonodajnih in regulativnih okvirov, ki bodo v pomoč prvič pri preprečevanju zlorab, ki bi lahko vodile v pogosto distopične scenarije družbe prihodnosti in drugič pri uspešni implementaciji tovrstnih okvirov že v prihajajočih letih, ko je večina javnih in zasebnih investicij osredotočenih v razvoj ter implementacijo osnovne infrastrukture, ki bo poganjala tehnologije ter modele vodenja, upravljanja in odločanja družbe prihodnosti. Rešitev v praksi predstavlja koncept pametnega trajnostnega mesta, ki ga mednarodna telekomunikacijska zveza opredeljuje kot "inovativno mesto, ki uporablja informacijske in komunikacijske tehnologije ter druge načine za izboljšanje kakovosti življenja, učinkovitost urbanih dejavnosti in storitev ter konkurenčnosti, medtem ko zagotavlja uresničevanje potreb sedanjih in prihodnjih generacij z vidika ekonomskih, socialnih in okoljskih aspektov".

Razvoj pametnih trajnostnih mest in skupnosti temelji na vzpostavitvi celotnega sistema strojne in programske opreme ter aplikacijskih komponent, ki temeljijo na zbiranju ter obdelavi podatkov. Ena od ključnih aplikacijskih komponent, ki omogoča realizacijo koncepta pametnega mesta, so senzorji, ki merijo različne parametre. Ključna komponenta je tudi komunikacijska infrastruktura, ki zbrane podatke prenaša v centralni sistem, ki mora seveda omogočati varno hrambo podatkov. Sistem mora omogočati uporabo aplikacij za pridobivanje podatkov in analitiko. Senzorji bodo namreč ustvarjali čedalje večje količine podatkov – metodologija v ozadju pa mora torej omogočati avtomatizirano razvrščanje zbranih podatkov po pomembnosti in namembnosti.

Vloga senzorike

Da so postale informacije ključna surovina v današnji ekonomiji, je praktično že dejstvo, a zavedanje o pomembnosti te surovine samo po sebi ne zadošča. Potrebujemo namreč tudi metodološka ter druga orodja za pridobivanje in predelavo te edinstvene surovine v derivate, ki bodo omogočali nadaljnji socio-ekonomski razvoj, ki pa seveda ne bo mogoč brez sočasnega tehnološkega razvoja. Nedojemljivo izobilje informacij je že leta 2011 pripovedno prikazal Eric Schmidt, eden od ključnih ljudi v podjetju Alphabet, katerega glavni paradni konj je Google. Dejal je, da je bilo od zore civilizacije do leta 2003 ustvarjenih 5 eksabajtov (1 milijarda gigabajtov kar je enako 1 milijonu terabajtov) informacij, kar je približno toliko, kolikor je bilo ustvarjenih informacij leta 2011 v dveh dneh. Podatki za leto 2018 pa kažejo, da smo dnevno (!) ustvarili približno 2,5 eksabajta informacij, kar je polovica vseh ustvarjenih informacij od zore civilizacije do leta 2003. Za trenutek se ustavimo in zadihajmo. Količina dnevno ustvarjenih informacij je v času pisanja tega prispevka seveda precej večja in prav nič drugače ne bo v prihajajočih letih ter desetletjih. 

V tem kontekstu imajo senzorji ključno vlogo. Poenostavljeno lahko rečemo, da so senzorji elementi, ki pretvarjajo vrednost opazovanega parametra v električni signal. Senzorika torej zajema celoten nabor senzorjev, s katerimi stroji in naprave zaznavajo svet. So ključni element Interneta stvari, saj je za delovanje rešitve, ki jo ponuja Internet stvari, vedno potreben ročni ali okoljski podatkovni vložek. Senzorji bodo torej omogočili pridobivanje najrazličnejših podatkov, kot so npr. temperatura zraka, vodostaj rek, višina snežne odeje, stanje cestišč, količine (škodljivih) snovi v zraku in vodi, prometni podatki, poraba energentov, vodnih virov, prisotnost alergenov v ozračju, zasedenost smetnjakov, parkirišč, uporaba storitev javnega prevoza ipd., na podlagi katerih bo omogočena analitika in na njej temelječe pametne rešitve, katerih glavni namen je izboljšanje mestnih storitev ter dvig kakovosti življenja.

Če ponazorim z nekaj primeri: a) zbiranje podatkov v zvezi s pretokom mestnega prometa bo omogočilo optimizacijo prometne signalizacije in s tem izboljšanje mobilnosti, kar pomeni manj prometnih zastojev ter tudi manjše obremenjevanje okolja; b) zbiranje podatkov v zvezi s porabo električne energije bo omogočilo optimizacijo dobave, porabe in shranjevanja elektrike s strani dobavitelja, kar bo rezultiralo v nižjih stroških za porabnike; c) zbiranje podatkov v zvezi s porabo pitne vode bo omogočilo optimizacijo razpoložljivosti in porabe pitne vode, s čimer se bo zmanjšala potratnost te dragocene sestavine, ki je ključna vsemu življenju; in d) zbiranje podatkov v zvezi s prisotnostjo (škodljivih) snovi v zraku bo omogočilo sprotno obveščanje prebivalcev o nevarnostih ter omogočilo lažje preventivno ukrepanje za preprečevanje prevelikih prisotnosti (škodljivih) snovi v zraku in tudi lažje soočanje z izzivi, ki povzročajo povečane količine teh (škodljivih) snovi v zraku, kar bo rezultiralo v zmanjšanjem številu respiratornih obolenj. Pozitivni učinki uporabe senzorjev za pridobivanje informacij iz zunanjega in notranjega okolja so zares izjemni in vseh praktično niti ni mogoče našteti. Z napredkom senzorske tehnologije bomo lahko na čedalje manj invaziven način pridobivali tudi kvalitetne podatke v zvezi z zdravstvenim in tudi duševnim stanjem človeka. Ključni izziv na področju senzorike je sedaj miniaturizacija (zmanjševanje velikosti senzorjev in porabe energije), ki je nujna za dolgoročno delovanje senzorjev brez vzdrževanja, saj izpolni pogoj stroškovne učinkovitosti, ki je v današnji potrošniški družbi ključni pogoj za dolgoročni uspeh novih tehnologij oziroma konceptov.

Zakonodajni in regulativni okvir kot predpogoj za zaupanje javnosti

"Z nadaljnjim širjenjem senzorjev in omrežij po svetu bomo še naprej priča upadu nasilja, glavni razlog je zavedanje, da so lahko dejanja posneta in da se lahko ti posnetki delijo po svetu, s tem postanejo posamezniki bolj odgovorni za svoje obnašanje in dejanja." (Peter Diamandis)

A nič od zgoraj napisanega se ne more uresničiti, v kolikor ne bo pri javnosti izkazano vsaj osnovno zaupanje v tehnologijo in sisteme, ki bodo upravljali to tehnologijo. Najboljši način za dosego tega pa je vzpostavitev ustreznih zakonodajnih in regulativnih okvirov na nacionalnem in transnacionalnem nivoju. Napredek v kontekstu zakonodaje in regulative je sicer počasen, a je prisoten. Konkretni primer tega v Sloveniji je pojasnilo informacijskega pooblaščenca v zvezi z obdelovanjem osebnih podatkov v okviru implementacije in realizacije koncepta pametnih trajnostnih mest, ki zahteva predhodno izvedbo ocene učinkov na varstvo osebnih podatkov, kar pomeni, da je potrebno sistematično opisati dejanja in namene obdelave podatkov ter oceniti in argumentirati potrebno po- in sorazmernost dejanj obdelave podatkov glede na njihov namen. Prav tako je treba predvideti tveganja, ki nastanejo za posameznike v kontekstu zbiranja osebnih podatkov. Informacijski pooblaščenec prav tako pričakuje pojasnilo v zvezi z načini obravnave tveganj in zaščitnimi ter varnostnimi ukrepi in mehanizmi, s katerimi se bo zagotavljalo varstvo osebnih podatkov.

Nujno je torej, da pristojne institucije poskrbijo za ureditev zakonodaje in regulacije na področju upravljanja z osebnimi (sicer zelo ozko opredeljenimi) in drugimi podatki posameznikov ter omogočijo razprave na temo lastništva, nadzora in upravljanja zbranih podatkov, saj se bo le tako lahko vzpostavilo potrebno zaupanje, ki bo omogočilo realizacijo potenciala, ki ga prinaša senzorika.