Wie 3.000 Straßenlaternen San Diego zur intelligentesten Stadt Amerikas machten

Wolkenkratzer entlang des Broadway in der Innenstadt von San Diego Allan Baxter / Getty Images

Vielleicht hat keine amerikanische Metropolregion mehr Auszeichnungen für ihre Smart-City-Initiativen erhalten als San Diego. Die Stadt mit 1,4 Millionen Einwohnern (mehr als 3 Millionen, wenn man die Umgebung mitzählt) hat unzählige Auszeichnungen erhalten und war sogar Gegenstand einer National Geographic-Dokumentation von 2015 über die Bemühungen der Stadt - die einzige amerikanische Stadt, die zu dieser Zeit so vorgestellt wurde. Tatsächlich wird die Arbeit der Stadt, einschließlich kommunaler Projekte, der Partnerschaft mit lokalen Innovatoren und der Förderung nachhaltiger Lösungen und zukünftiger Mobilität, weiterhin angekündigt, einschließlich eines Smart 50 Award 2018.

Und alles begann mit ein paar Lichtern. Nun, mehr als nur ein paar.

Die Stadt der (intelligenten) Lichter

Städte auf der ganzen Welt installieren Technologien, um Daten zu sammeln, um Geld zu sparen, sauberer zu werden, den Verkehr zu reduzieren und das städtische Leben zu verbessern. In der Reihe Smart Cities von Digital Trends untersuchen wir, wie Smart Cities mit allem umgehen, vom Energiemanagement über die Katastrophenvorsorge bis hin zur öffentlichen Sicherheit, und was dies alles für Sie bedeutet.

Im Jahr 2014 begann San Diego mit General Electric zusammenzuarbeiten, um 3.000 LED-Straßenlaternen mit drahtlosen Netzwerkverbindungen zu installieren. Ziel war es, nicht nur Energie zu sparen und Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Durch die Vernetzung der Lichter konnte die Stadt die Straßenbeleuchtung fernsteuern und überwachen, wodurch der Stadt jährlich 250.000 USD an Strom- und Wartungskosten eingespart wurden.

Die Behörden haben jedoch verstanden, dass mit intelligenter Beleuchtung noch mehr Vorteile erzielt werden können.

Jetzt hat San Diego ein Projekt gestartet, um Tausende intelligenterer Straßenlaternen zu installieren - Lampen, die Parkplätze überwachen, auf kriminelle Aktivitäten achten und die Luftqualität überprüfen können. Einige der fortschrittlicheren Leuchten, die ein eigenes Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) aufbauen, umfassen Intel Atom-Prozessoren, Videokameras, Mikrofone, Wi-Fi, Bluetooth und Sensoren, mit denen Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und sogar Magnetfelder gemessen werden können. Durch die zusätzliche Rechenleistung können die intelligenten Lichter den Fahrern helfen, offene Parkplätze zu finden und sogar die Verkehrsüberwachung zu informieren, wenn Fahrzeuge illegal geparkt sind.

Durch die Öffnung einiger Informationen für die öffentliche Nutzung möchte die Stadt auch die Entwicklung von Apps fördern, die Anwohnern und Besuchern helfen, beispielsweise eine Smartphone-App für Sehbehinderte, mit deren Hilfe sie Straßen überqueren und durch die Stadt navigieren können.

Darüber hinaus hofft die Stadt, "herauszufinden, welche Kreuzungen am gefährlichsten sind und neu gestaltet werden müssen, basierend auf Informationen über Beinaheunfälle, nicht nur auf den Unfalldaten", sagte David Graham, stellvertretender Betriebsleiter von San Diego, gegenüber IEEE Spectrum. "Es ist ein ganz neuer Weg, um die Sicherheit von Fußgängern zu verbessern."

Die Behörden erwägen die intelligenten Lichter auch für andere Zwecke. Beispielsweise könnte das Beleuchtungsnetzwerk in das bestehende ShotSpotter-Netzwerk der Stadt integriert werden. ShotSpotter wird von zahlreichen Kommunen verwendet, um die Strafverfolgung auf den Ort der Schüsse zu lenken, aber das IoT of Lights in San Diego könnte verwendet werden, um dieses Netzwerk erheblich zu erweitern und die Genauigkeit zu verbessern.

Die kontinuierlichen Bemühungen der Stadt, die kürzlich mit dem Smart 50 Award 2018 für das angeblich weltweit größte Netzwerk von IoT-Sensoren für Straßenlaternen in der Stadt ausgezeichnet wurden, umfassen die Zusammenarbeit des öffentlichen und des privaten Sektors, einschließlich GE, AT & T und Qualcomm. Letztendlich plant die Stadt die Installation von mehr als 14.000 intelligenten Straßenlaternen und hofft, die Energiekosten um 2,4 Millionen USD pro Jahr senken zu können. In der gesamten Grafschaft, so San Diego, könnten Steuerzahler allein durch bessere Beleuchtungslösungen jährlich 4 Millionen US-Dollar einsparen.

Mit dem Flugzeug, dem Meer und der Straße

Die modernen Wachstumsprobleme wie Verkehrsstaus sind San Diego nicht entgangen. Um das Verkehrsproblem zu bekämpfen, arbeitet das Verkehrsministerium der Stadt mit privaten Unternehmen wie Waze zusammen, um Informationen zu nutzen, die San Diegans bereitstellen kann. Das Connected Citizen Program von Waze arbeitet mit mehr als 600 Gemeinden auf der ganzen Welt zusammen, um Informationen nicht nur über Staus, sondern auch über Themen wie die Lage von Schlaglöchern, die Lage gefährlicher Hirschkreuzungen und die möglichen Auswirkungen von Straßensperrungen bereitzustellen. Es werden keine neuen Sensoren benötigt, da die Informationen direkt von den Smartphones der Waze-Benutzer stammen.

"Bei Waze sind die Treiber in der Gemeinde die Augen", erklärte Thais Blumenthal de Moraes, der für die globale Geschäftsentwicklung des Unternehmens verantwortlich ist.

San Diego hat auch kluge Anstrengungen unternommen, um andere Aspekte seiner Verkehrsinfrastruktur zu verbessern. Am internationalen Flughafen von San Diego beispielsweise war die Erweiterung des Terminals 2 West das erste Terminalprojekt der Welt, das LEED Platinum- und Envision-Platinum-Zertifizierungen erhielt. Das Terminal 2 Parking Plaza verfügt über fortschrittliche Parkführungstechnologien und ein Regenwassernutzungssystem. Zur Unterstützung von Elektrofahrzeugen (EV) gibt es auch Ladestationen, und die Gemeinde arbeitet weiterhin mit Unternehmen wie EVgo, ChargePoint, Black & Veatch und San Diego Gas and Electric (SDG & E) zusammen.

In der Tat ist das Stromnetz von wesentlicher Bedeutung für die Pläne von San Diego, seine Stadt intelligent und nachhaltig zu gestalten. Laut Angaben der Stadt sind über 30 Prozent des Stroms in San Diego erneuerbar, und das Energieportfolio von SDG & E enthält keine Kohle. Die Smart-Grid-Technologie macht dies möglich und erhöht den Einsatz erneuerbarer Energien, indem der Strombedarf der Region intelligent und effizient verwaltet und ausgeglichen wird.

Vielleicht hat keine amerikanische Stadt mehr Auszeichnungen für ihre intelligenten Initiativen erhalten als San Diego.

Natürlich scheint San Diego als eine der sonnigsten Städte des Landes mit durchschnittlich 146 klaren Tagen im Jahr der ideale Ort zu sein, um eine Netto-Null-Stadt zu werden. (Netto-Null bedeutet, dass die Gesamtmenge an Energie, die von der Stadt verbraucht wird, der Menge an erneuerbarer Energie entspricht, die sie erzeugt.) Ein Beispiel für eine solche Anstrengung sind die Solterra EcoLuxury Apartments in San Diego, eine intelligente Wohngemeinschaft, die ausschließlich auf Solarenergie für alle basiert seine 114 Wohnungen. Die Entwicklung umfasst Garagen, die für das Laden von Elektrofahrzeugen verkabelt sind, virtuelle Netzmessgeräte, mit denen die Bewohner den Energieverbrauch überwachen können, und intelligente Thermostate, die von überall und jederzeit per Computer oder Smartphone programmiert werden können. Solterra ist der erste All-Solar-Apartmentkomplex in San Diego, und die Stadt hofft, dass dies nur der Beginn einer Welle intelligenter Entwicklungen ist.

Die Reduzierung des Stromverbrauchs und der Umweltverschmutzung durch den Einsatz intelligenter Systeme erstreckt sich auf den Hafen von San Diego. Um die Luftqualität zu verbessern, wechselte die Stadt zunächst zu einem Landstromsystem, mit dem Frachtschiffe im Hafen einstecken können, anstatt ihre Dieselmotoren am Dock laufen zu lassen. Die IoT-Bemühungen im Hafen begannen bereits 2014, als die Stadt begann, Sensoren in Gebäuden zu verwenden, um den Energieverbrauch zu erfassen und den Eigentümern einfach zu verwaltende Echtzeitdaten zur Reduzierung des Stromverbrauchs bereitzustellen. Die Gemeinde stellte auch Sensoren in Mülleimer, um zu sehen, wie zukünftige Echtzeitdatenanwendungen eine effizientere Erfassung ermöglichen und dazu beitragen können, das Tideland sauber zu halten.

Im Petco Park, der Heimat des Baseballteams von San Diego Padres, arbeiten Unternehmen wie OSIsoft, Qualcomm und SDG & E an anderen IoT-Projekten, um den Padres dabei zu helfen, die Effizienz der Anlage zu verbessern. Durch umfassende Datenanalysen plant der Park eine genaue Überwachung des Strom-, Gas- und Wasserverbrauchs, wodurch die Betriebskosten in den nächsten fünf Jahren um mehr als 25 Prozent gesenkt werden könnten.

In der Tat ist einer der großen Vorteile solcher Smart-City-Projekte die generierte Information, die dann zur Verbesserung der Dienstleistungen und der Lebensqualität der Bürger verwendet werden kann. Das SCOUP-Netzwerk (Smart City Open Urban Platform) in San Diego verfolgt und reduziert beispielsweise automatisch die Treibhausgasemissionen kommunaler Einrichtungen (SCOUP hat im vergangenen Jahr eine Energy Innovation Challenge der California Energy Commission gewonnen). Die Stadt arbeitet weiterhin mit einer Vielzahl von Unternehmen und Bildungseinrichtungen zusammen, beispielsweise mit Envision America, um gemeinsam mit Technologiekollaborateuren und Unternehmen den Klimawandel anzugehen und die städtischen Dienstleistungen zu verbessern. Es arbeitet auch mit der University of California in San Diego und dem MetroLab Network zusammen und bringt Universitätsforscher mit Entscheidungsträgern der Stadt zusammen, um Infrastruktur und Dienstleistungen zu verbessern.

"Es geht nur um Talent", sagte Nikia Clarke, die Geschäftsführerin des World Trade Centers in San Diego. „Es geht um Innovation und geistiges Eigentum. Und für San Diego ist dies ein Übergang, der unsere wirtschaftliche Entwicklung verändert hat. “

Glücklicherweise kann das Gebiet auch auf eine Forschungsgeschichte zurückgreifen. Nördlich der Stadt, in Torrey Pines, befinden sich die Forschungs- und Entwicklungsabteilungen vieler großer Unternehmen, von Pharmaunternehmen wie Novartis bis hin zu Luft- und Raumfahrtunternehmen wie Northrop Grumman. Einige dieser Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf zukünftige Energiequellen wie Fusionsreaktoren und Transportmethoden wie den einzigen funktionierenden Magnetschwebebahn in den USA bei General Atomics. (Maglev ist die Technologie, die Elon Musks Boring Company für seine unterirdischen Hochgeschwindigkeitszüge vorschlägt.) General Atomics war auch für die Entwicklung einiger der ersten Militärdrohnen verantwortlich.

Daher ist es nicht verwunderlich, dass San Diego kürzlich zu einer von zehn Gemeinden des Landes wurde, die vom US-Verkehrsministerium und der Federal Aviation Administration als Teil des Pilotprogramms zur Integration unbemannter Flugzeugsysteme (UAS) ausgewählt wurden. Das UAS-Programm soll Organisationen des öffentlichen und privaten Sektors bei Projekten unterstützen, mit denen der kommerzielle Einsatz von Drohnen sicher in den US-Luftraum integriert werden soll. Die Stadt plant, in Zukunft Drohnenflüge durchzuführen, bei denen Technologie zur Erkennung und Vermeidung, Nachtsicht und Paketzustellungssysteme zum Einsatz kommen. Zukünftige Drohnen könnten eingesetzt werden, um medizinische Lieferungen zu beschleunigen und Ersthelfern dabei zu helfen, Bedürftigen zu helfen.

Es ist eine Zukunft, die für San Diego mit dem Austausch einiger Straßenlaternen begann. Das stellte sich in der Tat als kluge Idee heraus.