Hindernisse auf dem Weg zur Smart City

Das Netzwerk - tragende Säule der Smart Cities

Ingo Schneider verantwortet bei Alcatel-Lucent Enterprise den Bereich Business Development für die Netzwerkinfrastruktur in der Region D-A-CH. Mit 20 Jahren Berufserfahrung beschreibt sich sein Werdegang am besten mit „vom Engineer zum Business Developer“. Er ist Experte für sichere Netzinfrastruktur, Effizienzsteigerung durch IT und Themen wie Network on Demand sowie IoT.
Großstädte in aller Welt nutzen bereits smarte Technologien, um die Lebensqualität und den Bürgerservice zu verbessern. Aber sind die Voraussetzungen für Smart Cities schon vorhanden?
In einer Smart City muss das Netz jederzeit wissen, was gerade geschieht.
In einer Smart City muss das Netz jederzeit wissen, was gerade geschieht.
Foto: chombosan/Shutterstock.com

Gartner prognostiziert, dass die Zahl der vernetzten "Dinge" 2016 um 30 Prozent auf 6,4 Milliarden Endgeräte steigen wird. Diese Geräte, die an das Internet of Things (IoT) angeschlossen sind und von Maschine zu Maschine (M2M) kommunizieren, tauchen zunehmend in Städten und industriellen Umgebungen auf: Überwachungskameras, Sensoren in der Fertigung, aber auch Strom- und Heizkostenzähler, medizinische Geräte in Krankenhäusern. Alle diese Anwendungen erfordern ein rund um die Uhr verfügbares Netzwerk, das "weiß", was gerade geschieht. Wie können die heutigen Netzgebungen das leisten?

Konsistenz und Kapazität sind entscheidend für die Sicherheit

Nehmen wir beispielsweise die Sicherheit. Wir sind uns alle der erhöhten Sicherheitsrisiken in Großstädten und dem damit einhergehenden Bedarf an zuverlässigen, laufend erhobenen Daten bewusst. Überwachungsgeräte wie IP-Kameras und Sensoren an wichtigen Gebäuden und Infrastrukturen im gesamten Stadtgebiet können recht einfach installiert werden. Ihr Einsatz ist aber mit zwei Herausforderungen verbunden.

Erstens muss eine kontinuierliche Echtzeitübertragung der gewonnenen Daten gewährleistet sein. Dafür sind hochverfügbare Netzwerke mit ausreichender Kapazität erforderlich. Zweitens muss eine konsistente Servicequalität sichergestellt werden. Das geht nur durch wirksame Priorisierung, die jeweils den richtigen Nutzern, Endgeräten und Anwendungen Vorrang einräumt und ihnen damit eine unterbrechungsfreie Kommunikation bietet.

Für diese Aufgaben gibt es nun "smarte" Netzwerk-Switches, die Applikationen erkennen und die Daten über Application Fluent Networks übertragen. Sie sind in der Lage, Nutzer, Endgeräte und Applikationen situationsabhängig - Normalbetrieb oder Notfall? - zu priorisieren.

Städtische Netzwerke können nicht zimperlich sein

Netzinfrastrukturen müssen auch unter schwierigen Bedingungen zuverlässig funktionieren, zum Bespiel bei Stromausfall, hoher Auslastung, wechselnden Temperaturen und rauer Witterung. Und bei einem Teilausfall des Netzwerks müssen intelligentes Routing und Priorisierung dafür sorgen, dass die Auswirkungen so weit wie möglich abgefangen und kritische Sicherheitsfunktionen erhalten bleiben.

Freie Fahrt in der Smart City

Die für den Straßenverkehr zuständigen Behörden können die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation nutzen, um ein intelligenteres Transportsystem aufzubauen. Das ist IoT in Aktion.

Das Sammeln der Daten von tausenden Endgeräten in der Smart City hängt dirket von der Konnektivität ab.
Das Sammeln der Daten von tausenden Endgeräten in der Smart City hängt dirket von der Konnektivität ab.
Foto: Imagine Photographer/Shutterstock.com

Das städtische Verkehrs-Management kann durch die Analyse der Bedingungen und Verkehrsströme wesentlich effektiver werden. Aber das Sammeln von Daten, die mehrmals pro Sekunde an Tausenden von Sensoren und Endgeräten - wie Überwachungskameras, Fahrzeugdetektoren, Wetterstationen, Verkehrszeichen, Verkehrsregelungsanlagen, Ampeln - erfasst werden, hängt direkt von der Konnektivität ab.

Dabei ist die Datenerfassung nur ein Aspekt. Damit die Daten ihren Nutzen entfalten können, müssen sie mit öffentlichen Anzeigesystemen und den Endgeräten der Nutzer verknüpft werden. Erst dann können sie dazu dienen, die Verkehrsteilnehmer über den Straßenzustand und die Verkehrslage zu informieren und für einen optimalen Verkehrsfluss zu sorgen.