Powstawanie inteligentnych miast (smart cities) to już nie pieśń przyszłości, ale znak naszych czasów. W efekcie intensywnej urbanizacji szacuje się, że 60% populacji będzie zamieszkiwać miasta do 2050 r. Ponadto coraz więcej technologii wkracza w obszary życia codziennego, co wiąże się ze zmianą podejścia do miejsca zamieszkania i jego warunków. Inteligentne miasto to koncepcja, której założeniem jest poprawa środowiskowych, finansowych i społecznych aspektów życia. Innymi słowy – zastosowana w nim technologia smart ma poprawić jakość życia mieszkańców. Instytucje opiniotwórcze w zakresie nowoczesnych technologii zakładają intensywny rozwój inteligentnych miast jako odpowiedź na potrzeby współczesnego świata. Ogromną rolę odgrywa w tym podejściu czwarta rewolucja przemysłowa czyli integracja systemów, maszyn i ludzi m.in. za pomocą Internet of Things (IoT).

Smart cities składają się z wysoce złożonej, współzależnej sieci urządzeń, systemów, platform i użytkowników. Inteligentna energia, media, woda i odpady, parking i motoryzacja, przemysł i produkcja, automatyka budynków, e-administracja i telemedycyna to tylko niektóre ich dziedziny. Projekty rozwoju inteligentnych miast wykorzystują możliwości współczesnej techniki do opracowywania wydajniejszych i bardziej zrównoważonych rozwiązań. Zdarza się jednak, że cyfrowe inwestycje w bezpieczeństwo są poważnie opóźnione, przez co ekosystem IoT staje się podatny na zagrożenia. W szczególności sytuacja ta dotyczy inteligentnych miast, które opierają się na Internecie Rzeczy.

Jak inteligentne miasta mają poprawić jakość życia?

Istnieje wiele definicji inteligentnego miasta, z ogólnym założeniem dotyczącym poprawy warunków bytowych ludności przy minimalizacji kosztów. Aby to zapewnić, konieczne jest wykorzystanie inteligentnych czujników i technologii telekomunikacyjnych. Dzięki temu obecny w smart cities Internet Rzeczy będzie mógł łączyć każdą warstwę miasta. Można stwierdzić, że czerpanie danych ze wszystkich możliwych połączonych źródeł i wykorzystywanie ich do poprawy jakości życia czyni miasto inteligentnym. Z drugiej strony, można też posłużyć się miarą efektywności optymalizacji wszystkich kluczowych obszarów aglomeracji. Założeniem jest wówczas pozyskanie najlepszych praktyk dla wszelkich działań i zdarzeń w mieście, ale z uwzględnieniem kontekstu obywatela.

Spojrzenie na mieszkańca jako osobę o indywidualnych potrzebach pozwala na wyodrębnienie specyficznych grup odbiorców. To właśnie dla nich inteligentne miasto oferuje usługi kontekstowe. Sposobem na poprawę jakości życia mieszkańców są aplikacje mobilne, dopasowane do spełnienia konkretnych potrzeb i oczekiwań. Przykładowo aplikacja pozwalająca na jak najszybszy i bezproblemowy dojazd do wolnego miejsca parkingowego. W zatłoczonym mieście, w godzinach szczytu może być to problematyczne. Tymczasem dzięki aplikacji zbierającej dane z czujników rozmieszczonych na miejscach parkingowych, można dokładnie sprawdzić, gdzie konkretnie należy się udać. Uwzględnienie przez aplikację natężenia ruchu i innych parametrów dodatkowo podniesie wartość takiej usługi.

Wartością łączoną z powstawaniem inteligentnych miast jest troska o ekonomię – najlepiej generując samodzielny, inteligentny ekosystem – oraz ochronę środowiska. Smart cities mają w swoim założeniu zapewnienie nowoczesnych technologii dla dostaw energii. Jednym z wiodących na tym polu miast jest Kopenhaga, która została pierwszą stolica z zerową emisją dwutlenku węgla. Na nieco mniejszą skalę, możnaby zaproponować technologię inteligentnego gospodarowania odpadami. W ten sposób czujniki, znajdujące się w pojemnikach, dokonują analizy swojej zawartości oraz informują odpowiednie instytucje w momencie zapełnienia. Taka usługa połączona z całościową wizją przemyślanego gospodarowania zasobami i odpadami komunalnymi czyni miasto wizjonerskim i przyszłościowym.

Znaczenie inteligentnych miast

Czwartą rewolucję przemysłową, w której żyjemy, określają nie tylko zmiany technologiczne ale i socjologiczne. Jej kolebkę stanowią organizacje, przemysł i technika nierzadko związane ze środowiskiem miejskim. Urbanizacja staje się problemem, z którym będą musiały radzić sobie wszystkie miasta na świecie. Według raportu IDC wydatki na technologie inteligentnych miast na całym świecie osiągnęły w 2016 r. 80 mld USD, a do 2021 r. mają wzrosnąć do 135 mld USD. Przewiduje się też, że przemysł inteligentnych miast będzie rynkiem o wartości 400 miliardów dolarów do 2020 roku. Z kolei 600 miast na całym świecie ma wygenerować 60% światowego PKB do 2025 roku (McKinsey).

Inteligentne miasta mają więc znaczenie dla gospodarki, korzystny wpływ na środowisko oraz zmierzają do transformacji doświadczenia mieszkańców i gości.

“Jednym z najważniejszych powodów tworzenia smart cities jest możliwość komunikacji ze środowiskiem w sposób, jakiego nigdy wcześniej nie mieliśmy . Dzięki możliwościom inteligentnego miasta możemy doświadczyć bezpośredniej interakcji z naszym otoczeniem. Mogą to być znajdujące się wokół nas fizyczne obiekty, ale też dostępne za ich pośrednictwem usługi i możliwości. Co więcej, nie tylko uzyskujemy informacje. Inteligentne miasto zapewnia dwukierunkowy dialog między osobą a jej otoczeniem oraz usługami umożliwiającymi działania w tej przestrzeni”

Mrinalini Ingram, Cisco System, szef Smart City Initiative w Verizon

Wydaje się, że inteligentne miasta mają bardzo rozległy wpływ na wiele obszarów. Wspólnym kierunkiem wszystkich zaangażowanych w ich powstanie jest zrównoważone korzystanie z zasobów naturalnych ziemi. Organizacja SmartCitiesWorld zajmuje się analizą inteligentnych miast pod kątem komunikacji, danych, mediów, transportu, inteligentnych budynków i zarządzania. Zespół badaczy przygotował na bazie ich platformy kilka raportów poświęconych inteligentnym miastom. Z europejskich miast wyróżniono Amsterdam, Barcelonę, Kopenhagę, Dortmund, Dublin, Helsinki, Londyn, Manchester, Milton Keynes i Paryż. Z kolei w zestawieniu „The 2017 Smart Cities Index” opracowanym przez EasyPark Group, Warszawa znajduje się na 89 miejscu na 100.

Optymalizacja a bezpieczeństwo

Dla coraz większej liczby organizacji wydatki na cyberbezpieczeństwo zaczynają odgrywać coraz większą rolę. ABI Research, prowadzące badania nad globalnym rynkiem technologii, zauważa, że w przypadku inteligentnych miast kwoty te mogą okazać się niewystarczające. Wprawdzie branże  z kategorii ICT oraz przemysł obronny będą stanowiły 56% światowych wydatków na cyberbezpieczeństwo w 2024 r. Pozostałe 44% zostanie podzielonych między sektory energetyczny, opieki zdrowotnej, bezpieczeństwa publicznego, transportu oraz gospodarki wodnej i odpadów . W konsekwencji tak rozległego podziału, obszary te mogą pozostać niedofinansowane i niezwykle podatne na ataki cybernetyczne.

Według analityków z ABI Research inteligentne miasta są coraz częściej atakowane przez różne zagrożenia. Należą do nich:

  • wyrafinowane cyberataki na krytyczną infrastrukturę,
  • zatrzymanie przemysłowych systemów kontroli (ICS),
  • nadużywanie sieci rozległych o niskiej mocy LPWAN (Low-Power Wide-Area Network),
  • zrywanie komunikacji z urządzeniami,
  • krytyczne incydenty z wykorzystaniem ransomware,
  • manipulowanie danymi z czujników w celu wywołania konkretnych zachowań (np. powszechnej paniki w przypadku systemów wykrywania katastrof),
  • kradzież danych osobowych, w tym wrażliwych danych związanych z aktywnością mieszkańców.

Szacuje się, że do 2024 r. będzie około 1,3 mld sieci inteligentnych miast. W miarę jak IoT staje się coraz większy, lista protokołów komunikacyjnych rywalizujących o zasilanie sieci WAN staje się coraz dłuższa i bardziej złożona. Oczekuje się, że prawie 50% tych połączeń będzie typu LPWA-LTE i LPWA Proprietary.

Choć LTE stało się synonimem mobilnych usług transmisji danych, ma również iteracje specyficzne dla zastosowań IoT. W szczególności ze względu na zoptymalizowanie pod kątem stopniowo malejącej przepustowości i co za tym idzie optymalnego zużycia energii przez urządzenie. Korzystając z Proprietary LPWA można skonfigurować prywatną sieć bez certyfikacji, która pozwala na szybsze uruchomienie. Niektóre protokoły LPWA, takie jak NB-IoT, próbują rozwiązać przynajmniej część problemów cyberbezpieczeństwa. Pozostaje jednak faktem, że te z natury lekkie wersje komórkowe mają na celu obniżenie kosztu przepustowości, zwiększenie zasięgu i opóźnienie.

Czy standard 5G rozwiąże problem z bezpieczeństwem?

Obecne możliwości konfiguracji sieci nie są w stanie poradzić sobie ze zwiększoną liczbą cyberzagrożeń w połączonym środowisku inteligentnego miasta. Eksperci z ABI Research wymieniają podatności takiej infrastruktury.:„Brak środków kryptograficznych i słabe zarządzanie kluczami szyfrującymi. Dalej –  nieistniejące zabezpieczenia usług i podatne na manipulacje  technologie uczenia maszynowego. Wreszcie słabe zrozumienie inżynierii społecznej oraz brak ochrony np. przeciwko atakom DDoS to tylko niektóre z kluczowych problemów”. Należałoby kompleksowo wzmocnić ochronę przed zagrożeniami w ekosystemach inteligentnych miast. Niestety, sytuację dodatkowo pogarsza brak należytych inwestycji w bezpieczeństwo cyfrowe. A to z kolei może zagrozić kluczowym elementom inteligencji, wydajności i stabilności przyszłych wdrożeń inteligentnych miast.

Wiele nadziei pokłada się w nadchodzącym standardzie LTE 5G, choć dla IoT może to być wciąż odległa kwestia. Minie zapewne sporo czasu, zanim nowy standard zostanie dostosowany do tego by pracować w ramach Internetu Rzeczy. To co jest najistotniejsze z punktu widzenia użytkowania IoT w inteligentnych miastach to cenę, zasięg i niższe zużycie energii. Kwestie bezpieczeństwa zajmują dalsze miejsca na liście priorytetów i założeń. Można więc wywnioskować, że ulepszenie standardu łączności nie rozwiąże problemów z cyberbezpieczeństwem w sposób samoistny. W ochronę infrastruktury IT inteligentnych miasta, ale i np. środowisk przemysłowych trzeba będzie jeszcze włożyć trochę wysiłku.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *