Smart City - koncept i smjernice razvoja

Smart City - koncept i smjernice razvoja

Smart City je inicijativa koja se pojavila potkraj dvadesetog stoljeća kao rezultat intenzivne primjene informacionih i komunikacionih tehnologija (ICT) u skoro svim oblastima ljudskog djelovanja. U tom periodu su se, pored Smart City inicijative, pojavile i inicijative za uvođenje "elektroničke pameti" u mnoge druge oblasti: poljoprivredu, zdravstvo, obrazovanje, stanovanje, turizam, itd. Engleski nazivi nekih od ovih inicijativa su formirani dodavanjem prefiksa "e-", npr. e-learning, e-commerce, e-government i slično, dok su drugi dobili cijelu riječ "smart" kao prefiks, npr. smart home, smart agriculture, smart factory i, naravno, smart city. Kod nekih inicijativa gdje telekomunikaciona komponenta u realizaciji sistema igra značajnu ulogu, pojavljuju se i nazivi sa prefiksom "tele", kao što su teleconferencing, telemedicine i slično.

Ovdje treba naglasiti da napredna ICT tehnološka rješenja i njihove relativno jeftine realizacije jesu preduslov za nastajanje svih "e-", "smart" i "tele" inicijativa, ali stvarna vrijednost sistema koji proizlaze iz ovih inicijativa ogleda se u njihovoj sposobnosti da trajno unaprijede život pojedinca i društva u cjelini u oblastima kao što su energetika, ekologija, proizvodnja poljoprivrednih i industrijskih dobara, kretanje ljudi i roba, upravljanja prirodnim resursima i slično. Lako je primijetiti da se dati spisak aktivnosti sa potencijalno značajnom i širokom primjenom ICT rješenja u velikoj mjeri podudara sa aktivnostima kojima se u savremenom društvu bave vlade i stručne službe društvenih zajednica različitih nivoa, od mjesne zajednice do države i od regionalnih do globalnih međudržavnih organizacija. Zbog ove poveznice bi izvršni organi vlasti na svim spomenutim nivoima društvenog organizovanja trebali biti najznačajniji pobornici i promotori primjene ICT rješenja u unapređenju životnih prilika zajednice za koju su odgovorni. Naravno, ti isti organi mogu biti i najveći kočničari unapređenja života zajednice kroz primjenu ICT inicijativa ukoliko zaključe da se takve inicijative kose sa njihovim političkim, vjerskim i financijskim interesima ili ukoliko nemaju adekvatno obrazovanje da bi mogli mjerodavno odlučivati o dobrim i lošim stranama određene tehnologije.

Najznačajniji problemi savremenog društva su posebno izraženi u gradskim sredinama, gdje postoji velika koncentracija ljudi koji se međusobno bore za životni prostor i druge resurse potrebne za zadovoljenje različitih životnih potreba. Prema UN podacima, u 2018-oj godini u gradovima je živjelo preko 55% svjetske populacije, sa tendencijom da se taj procenat dalje povećava. U svijetu danas postoji skoro 600 gradova sa milion i više stanovnika. Trideset tri od tih gradova su super-gradovi, sa preko 10 miliona stanovnika. Pri tome, podatak koji najviše zabrinjava jeste gustoća naseljenosti, tj. broj stanovnika po jedinici površine. Indijski grad Mumbai (ranije poznat kao Bombaj) drži neslavni rekord u ovoj kategoriji sa skoro 30,000 stanovnika po kvadratnom kilometru. U uslovima takve prenapučenosti, svi lokalni resursi potrebni za ugodno življenje (voda, zrak, zemljište, vegetacija, tišina, dnevna svjetlost i noćna tama) iskorišteni su i kontaminirani u tolikoj mjeri da su njihova obnova i revitalizacija naprosto nemogući. Mada je situacija u gradovima sa manjim brojem stanovnika i manjom gustoćom naseljenosti nešto bolja, ni ovakvi gradovi nisu imuni sa probleme uništenja lokalnih resursa i sve negativne posljedica koje iz toga proizlaze.

U osnovi, Smart City inicijativa je pokušaj upotrebe modernih ICT rješenja u optimizaciji iskorištavanja raspoloživih prirodnih i drugih resursa. Dakle, jasno je da je osnovni preduslov svake Smart City inicijative postojanje snažne i pouzdane ICT infrastrukture. Koristeći takvu infrastrukturu, moguće je prikupljati, prenositi, procesirati, pohranjivati i prikazivati podatke o stanju fizičkih objekata i pojava na području datog grada. Ovo je ipak samo potreban, ali ne i dovoljan uslov da bi se jedan grad okarakterizirao kao Smart City. Jednako važno jeste i postojanje dobro osmišljenog i razrađenog plana upravljanja gradom koji, naravno, pripremaju gradske vlade i njihove stručne službe. U takvim planovima se onda prepoznaju elementi koji mogu biti djelimično ili potpuno realizovani u obliku ICT rješenja, odnosno Smart City rješenja. Uz uslov postojanja adekvatne računarske i komunikacione infrastrukture, te kvalitetnih programa gradske vlade, ključni faktor uspjeha svake Smart City inicijative jeste izrada adekvatnih programskih rješenja (software). Dobra programska rješenja se odlikuju maksimalnim iskorištavanjem raspoloživih tehničkih resursa i kvalitetnom informatičkom podrškom implementaciji usvojenog vladinog programa.

U proteklih dvadesetak godina osmišljeni su i realizovani brojni Smart City projekti u mnogim zemljama svijeta. U ovom tekstu ćemo smatrati da etiketu Smart City opravdano nose samo oni projekti gdje tehnička baza projekta uključuje elektronske senzore za mjerenje i izvještavanje o promjenama na nekom fizičkom objektu ili pojavi, te, opciono, izvršne organe (aktuatore) koje upravljaju promjenama određenih karakteristika fizičkog objekta ili pojave. Popularni primjeri realizacija ovako definisanih Smart City projekata uključuju sisteme za mjerenje kvaliteta zraka, sisteme rasvjete gradskih ulica i trgove i sisteme za optimizaciju protoka saobraćaja. U narednih nekoliko paragrafa ukratko ćemo opisati principe rada navedenih sistema.

Mjerenje kvaliteta zraka u gradskim centrima postojalo je mnogo prije pojave Smart City projekata, ali je broj mjerenih parametara bio ograničen, oprema za mjerenje skupa i glomazna, a trenutno izvještavanje je bilo moguće samo na panelima koji su bili sastavni dio mjernih stanica. Razvoj novih tehnologija u proizvodnji senzora omogućio je da danas na tržištu postoje pouzdani i mnogo jeftiniji senzori za mjerenje velikog broja parametara zraka. Pored senzora za temperaturu i pritisak, tu si i senzori za mjerenje koncentracije lebdećih čestica. Mjerenja koncentracije lebdećih čestica obavljaju se za tri standardizirane veličine čestica: 1PM, 2,5PM i 10PM. Ovdje brojevi 1, 2,5 i 10 označavaju veličinu čestica u mikrometrima (mikronima). Nadalje, moguće je mjeriti cijeli niz sastojaka zraka, kao što su: kisik, ozon, ugljikov monoksid i dioksid, natrijev monoksid i dioksid, sumporni dioksid, vodikov klorid, cijanid i sulfid, te mnoga druga jedinjenja od interesa za stvaranje kompletne slike o kvaliteti zraka. Slijedeći odgovarajuće komunikacione protokole, izmjerene vrijednosti se šalju u oblak (cloud), što je u stvari moderni naziv za ICT infrastrukturu sa razgranatom mrežom žičnih i bežičnih spojnih puteva, te računarskim centrom (datacenter) baziranom na velikom broju snažnih računara (takozvanih servera), koji sinhronizovano rade na transformacijama i analizi prikupljenih podataka.

Rezultati operacija prikupljanja i analize podataka o kvaliteti zraka mogu se koristiti na više načina i staviti na uvid i korištenje različitim grupama i institucijama. Podaci prikupljeni na određenom mjernom mjestu mogu biti vraćeni na lokaciju sa koje su originalni podaci i prikupljeni, a radi javnog informisanja prolaznika i stanara obližnjih zgrada o kvalitetu zraka koju udišu. U ovakvim slučajevima relevantne informacije o relativno malom broju izmjerenih veličina se obično prikazuju na velikim panelima i sadrže prevashodno numeričke podatke o trenutno izmjerenim vrijednostima, uz moguće prikazivanje trendova rasta ili opadanja koncentracije određenog sastojka zraka. Mnogo više informacija za potencijalno mnogo širi auditorijum može biti ponuđeno kroz distribuciju podataka putem web stranica i specijaliziranih aplikacija za mobilne telefone. Ovaj vid distribucije omogućava vremenski i lokacijski neograničen multimedijalni prikaz trenutnih izmjerenih vrijednosti, kao i informacija koje su rezultat različitih oblika procesiranja originalnih podataka dobivenih sa senzora. Najintuitivniji oblik prikaza informacija o stanju i kvalitetu zraka uključuje mapu određene regije sa grafičkim prikazom kratkoročne i dugoročne prognoze kvaliteta zraka u datoj regiji.

Posebnu važnost imaju podaci o različitim parametrima kvaliteta zraka, prikupljeni kroz višegodišnja mjerenja, te obrađeni u smislu uočavanja generalnih trendova u nivou zagađenja i dinamici promjena kvalitete zraka na specifičnim gradskim lokacijama. Ovakvi podaci omogućavaju prepoznavanje kvartova sa izrazito visokim nivoom zagađenja zraka, kao i gradskih "oaze" čistog zraka. Time se stvara relevantna osnova za ozbiljne urbanističke studije i kreiranje politika i zakona usmjerenih ka očuvanju i unapređenju kvalitete zraka. Uz hronološke podatke o promjenama kvalitete zraka na različitim lokacijama, za ovakve studije potrebno je sagledati i uvrstiti u analizu mnoge aspekte života grada i njegovih stanovnika, uključujući stepen industrijalizacije, vrste, veličine i lokacije industrijskih postrojenja, raspoloživosti i udaljenosti prirodnih resursa neophodnih za razvoj industrije, stanja saobraćajnica i raspoloživosti javnog prevoza, stvarne i potrebne kapaciteta elektroenergetske, plinovodne, vodovodne i kanalizacione mreže, kao i njihovu disperziranost, generalne klimatske karakteristike grada/regije i ciklične promjene vremenskih uslova u toku godine, starosnu strukturu, obrazovanje i kupovnu moć stanovništva, turističke i rekreativne potencijale, te mnogo drugih podataka. Srećom, mnogi relevantni podaci su danas pohranjeni u bazama podataka različitih državnih, regionalnih i gradskih institucija, te je samo potrebno da vlasnici podataka dopuste automatiziranu razmjenu podataka iz svojih baza podataka kroz gradsku ICT infrastrukturu. Na bazi raspoloživih podataka moguće je izvršiti računarske simulacije i analizirati kvalitet različitih urbanističkih rješenja predloženih u okviru borbe sa problemima zagađenja zraka.

Druga popularna i često implementirana Smart City inicijativa stavlja naglasak na racionalnu upotrebu električne energije za rasvjetu ulica i trgova. Na krajnjim tačkama ovakvih sistema postavljaju se dvije vrste senzora: senzori intenziteta prirodnog svjetla, tj. svjetla koje dolazi izravno sa Sunca ili se reflektuje od Mjeseca, te senzori prisustva pokretnih objekata u zoni osvjetljavanja. Princip rada sistema je vrlo jednostavan: kada je intenzitet prirodnog svjetla izmjeren odgovarajućim senzorima ispod određene granice, stvaraju se uslovi za uključenje rasvjete na jednom ili više stubova električne rasvjete. Ukoliko senzori koji "posmatraju" zonu osvjetljavanja određenog stuba električne rasvjete registruju jedan ili više objekata u kretanju, uključiće se rasvjeta punog intenziteta. S druge strane, ukoliko nikakvi pokretni objekti nisu registrovani u zoni osvjetljavanja određenog rasvjetnog stuba, rasvjeta na datom stubu će se značajno reducirati ili potpuno isključiti. Praksa je pokazala da ovakav način upravljanja uličnom rasvjetom, u kombinaciji sa korištenjem energetski vrlo efikasnih LED sijalica, može rezultirati u značajnim uštedama električne energije.

Međutim, ukoliko je svaki stub električne rasvjete opremljen svojim setom senzora koji vode mehanizam za uključivanje i isključivanje rasvjete na datom stubu, bez međusobne koordinacije između susjednih stubova, ponašanje cijelog sistema izgleda vrlo neuravnoteženo i iritirajuće. Da bi se izbjegli ovakvi problemi, potrebno je uključiti navedene elemente za kontrolu sistema električne rasvjete u gradsku ICT infrastrukturu, tj. učiniti sistem rasvjete ulica i trgova dijelom Smart City koncepta. U takvom sistemu podaci sa svih senzora intenziteta prirodnog svjetla i senzora kretanja objekata šalju se u centralizirani gradski računarski centar gdje se procesiraju u smislu stvaranja potpune digitalne "slike" o potrebnom intenzitetu rasvjete emitovane sa svakog stuba električne rasvjete. Zahvaljujući centraliziranom procesiranju mogu se dobiti rezultati koji određuju optimalni intenzitet rasvjete za svaki stub. Pri tome se uzimaju u obzir preklapanje svjetlosnih snopova sa susjednih stubova električne rasvjete i definiše dinamika intenziteta svjetla sa blagim prelazima, kako u vremenskom tako i u prostornom domenu. Dobiveni rezultati se u obliku podataka šalju kroz gradsku ICT infrastrukturu do stubova električne rasvjete, gdje se primljeni rezultati koriste za upravljanje promjenama intenziteta osvjetljenja.

Treći interesantan primjer upotrebe Smart City tehnologija nalazimo u kontroli gradskog saobraćaja. Postoje mnoge aplikacije u ovoj oblasti. Jedne pokušavaju optimizirati protok saobraćaja, druge nastoje pomoći u optimalnom iskorištenju raspoloživih parking mjesta, treće su koncentrisane na redukciju zagađenja zraka izazvanu sagorijevanjem fosilnih goriva u motorima vozilima i tako dalje. Kod optimizacije protoka saobraćaja, na primjer, koristi se razgranata mreža senzora koji registruju događanja na gradskim saobraćajnicama u stvarnom vremenu. To su ne samo senzori koji mogu izbrojati vozila koja se kreću određenom cestom ili odrediti njihovu brzinu kretanja, nego su tu i kamere koje omogućavaju video nadzor, ali i prepoznavanje tipa motornog vozila, sadržaja registarskih tablica i drugih parametara koji se mogu izvući iz video zapisa. Prikupljeni podaci se putem gradske ICT infrastrukture dostavljaju u centralizirani računarski centar, gdje se ti podaci procesiraju u snažnim računarima i uz upotrebu vrlo kompleksnih optimizacijskih algoritama, tako da se kao rezultat dobiju novi, izlazni podaci za upravljanje svjetlosnom signalizacijom (semaforima) na gradskim cestama. Izlazni podaci se ponovo putem gradske ICT infrastrukture dostavljaju do semafora na gradskim ulicama, koji onda, vođeni dostavljenim podacima, upravljaju prometom stvarajući optimiziran i adaptivan "zeleni val".

Za tri gore navedena primjera Smart City projekata može se reći da odražavaju ideje razvijene u prvom desetljeću 21. stoljeća, a zatim realizirane u sadašnjem desetljeću. To su projekti koji pripadaju prvoj generaciji Smart City inicijativa. Pozitivna i negativna iskustava u primjeni i korištenju navedenih i sličnih projekata iz te prve generacije, zajedno sa razvojem novih tehnologija, predstavljaju osnovu za razvoj novih Smart City inicijativa, koje će svoju implementaciju doživjeti u narednom desetljeću. Neki značajniji trendovi u domenu Smart City inicijativa ukratko su opisani u nastavku ovog teksta.

Na tehnološkoj strani, razvoj novih ideja, protokola, standarda, hardwareskih i softwareskih rješenja, kao i njihova implementacija i ponuda na tržištu, odvijaju se enormnom brzinom. Kada se brzina razvoja tehnoloških rješenja sretne sa sporošću i inertnošću gradskih vlada, često se događa da izbor trenutno najpopularnije i najviše implementirane tehnologije u fazi planiranja određenog Smart City projekta rezultira u zastarijevanju izabrane tehnologije čak i prije nego se projekt u potpunosti implementira.

Dio gradske ICT infrastrukture koji se odnosi na prikupljanje, razmjenu i procesiranje podataka od interesa u Smart City domenu realizira se kroz tehnologiju poznatu pod nazivom Internet of Things (IoT). U ovom kontekstu, "things" su različiti živi i neživi entiteti na koje se postavljaju odgovarajući senzori u cilju prikupljanja podataka o relevantnim parametrima posmatranog entiteta i aktuatori, tj. izvršni organi koji služe za upravljanje određenim elementima datog entiteta. Kada se radi o novostima u svijetu senzora i aktuatora, najvažnija unapređenja dolaze iz razvoja mikro i nano tehnologija. Uz minijaturizaciju, postiže se bolja efikasnost u potrošnji energije, dodaju se nove funkcije i mogućnosti, te se smanjuju cijene zbog masovne produkcije.

Podaci prikupljeni sa senzora i podaci za upravljanje aktuatorima prenose se kroz IoT komunikacione mreže. Ovdje se radi o vrlo čestom prenosu vrlo kratkih paketa podataka sa velikog broja senzora, odnosno prema velikom broju aktuatora. Pouzdanost prenosa podataka za IoT sisteme mora biti na najvišem nivou, jer gubitak podataka sa nekog senzora i/ili gubitak komande za neki aktuator mogu imati vrlo ozbiljne posljedice. Zbog svega toga priroda razmjene podataka između komponenti IoT sistema je značajno drugačija od prirode razmjene podataka u digitalnoj telefoniji, prenosu multimedijalnih sadržaja, pristupu web saobraćaju i drugim vrstama razmjene podataka koje koristimo u svakodnevnoj upotrebi interneta. Da bi se IoT podaci efikasno prenosili kroz IoT komunikacione mreže razvijeni su mnogobrojni protokoli i odgovarajući komunikacioni sistemi namijenjeni isključivo za prenos podataka unutar IoT sistema. Dvije najpoznatije tehnologije u ovom domenu su Sigfox i LoraWAN. Većina IoT sistema koristi bežične komunikacione tehnologije kratkog dometa, kao što su WiFi, Bluetooth, ZWave, Zigbee i slično za prenos podataka između senzora/aktuatora i najbližeg bežičnog čvorišta, odakle se ti podaci prenose standardnim internet mehanizmima. Osim pomenutih specijaliziranih mreža za prenos IoT podataka, mobilne telefonske mreže prožaju široke mogućnosti bežičnog prenosa podataka u okviru Smart City projekata. Za ovo se koriste senzori i aktuatori opremljeni minijaturiziranim modemima za prenos podataka u mobilnoj mreži. Mobilne mreže pete generacije (5G mreže) su dizajnirane da u potpunosti podrže specifične protokole i načine komuniciranja unutar IoT sistema.

Komunikacione mreže su centralni dio svake Smart City infrastrukture. One omogućavaju razmjenu podataka između senzora i aktuatora, s jedne strane, i centraliziranog računarskog sistema za procesiranje, pohranjivanje i prikazivanje raspoloživih podataka, s druge strane. Kako IoT postaje ključna tehnologija za razvoj Smart City projekata, to se u takvim projektima primjenjuju i novine iz domena IoT tehnologija. Uz nove trendove u oblasti senzora, aktuatora i komunikacionih sistema, kao što je diskutovano u prethodna dva paragrafa, IoT donosi nove pristupe i u računarskim sistemima za procesiranje podataka. U slučaju većih i prostranijih gradova, pokazalo se da centralizirano procesiranje i pohranjivanje podataka ima značajnih manjkavosti. Kao prvo, pokazalo se da u mnogim situacijama podaci relevantni za jedan dio grada imaju malo značaja za druge dijelove grada. Isto tako, prenos i procesiranje podataka na jednoj, centraliziranoj lokaciji može izazvati značajna zakašnjenja u prenosu podataka (zbog velikih udaljenosti) i obradi podataka (zbog velike količine podataka koji se centralizirano procesiraju). Povrh toga, postoji i ozbiljan sigurnosni rizik u slučaju kolapsa centralizirane računarske obrade. Da bi se izbjegli ovi problemi, u modernim IoT sistemima se centralizirano procesiranje zamjenjuje manje ili više decentraliziranim procesiranjem. U popularnom ICT žargonu, reklo bi se da se procesiranje u oblaku (cloud) zamjenjuje procesiranjem u magli (fog), a u zadnje vrijeme i procesiranjem na ivici (edge).

Značajan napredak u domenu računarskog razlučivanja i odlučivanje postignut je zahvaljujući primjeni naprednih metoda obrade podataka (Data Science) na velikim količinama podataka (Big Data). Snažni računari u manje ili više distribuiranim konfiguracijama dobivaju od mreže povezanih senzora velike količine podataka o svim relevantnim elementima sistema kojim upravljaju. Po svojoj kompleksnosti i obimu, podaci mogu biti jednostavni, kao što je trenutna vrijednost temperature na određenoj lokaciji, do vrlo složenih, kao što su trodimenzionalni video snimci. Na ovakvim podacima se primjenjuju algoritmi sposobni da procesiraju velike količine raznorodnih podataka velikom brzinom. Dok se prijašnji algoritmi za upravljanje određenim fizičkim sistemima bili vrlo nefleksibilni, tj. strogo deterministički, moderni algoritmi za procesiranje podataka prikupljenih u IoT sistemima su bazirani na statističkim metodama, imaju mogućnost procesiranja nepreciznih i nepotpunih podataka, sposobni su "učiti" iz prikupljenih podataka i, generalno, pokazuju osobine vještačke inteligencije (Artificial Intelligence). Rezultati napredne obrade prikupljenih podataka mogu biti multidimenzionalni, digitalni modeli nadziranog sistema, na kojima se onda mogu vršiti različite simulacije u cilju dobivanja optimalnih rješenja za upravljanje promjenama nadziranog fizičkog sistema. "Slike" optimalnih rješenja, koja se dinamički mijenjaju u skladu sa promjenama ulaznih podataka, pretvaraju se u odgovarajuće podatke i putem IoT komunikacione mreže šalju do aktuatora u cilju adekvatne promjene stanja nadziranog sistema.

Zahvaljujući velikoj brzini prenosa podataka kroz IoT komunikacionu mrežu, te velikim potencijalima distribuirane IoT računarske infrastrukture za kompleksna procesiranje velikih količina podataka, može se očekivati da će IoT mreže u bliskoj budućnosti značajno podići nivo automatskog upravljanja složenim dinamičkim sistemima, uključujući i mnoge sisteme koji pripadaju Smart City kategoriji. Na primjer, sadašnja mogućnost upravljanja protokom kolona vozila na gradskim saobraćajnicama mogla bi biti zamijenjena upravljanjem svakim individualnim vozilom, gdje bi upravljački mehanizmi samoupravljajućih vozila (Self-driving cars) bili vođeni informacijama sa internih senzora vozila (radi uvida u lokalno stanje vozila i situaciju u njegovoj neposrednoj okolini) i obrađenim informacijama iz gradskog IoT sistema (radi uvida u saobraćajnu situaciju na širem gradskom području). Ovakvim individualiziranim pristupom mogle bi se postići dodatne uštede u vremenu putovanja gradskim ulicama, a time i manje potrošnja goriva i, na kraju, manje zagađenje zraka. Na sličan način moglo bi se upravljati i dronovima sposobnim da nose manje i veće terete, čime bi se ostvarila revolucionarna promjena u načinu dostavljanja robe na adrese kupca. Kupovina u web trgovinama i isporuka putem navođenih dronova imaju potencijal da značajno smanje gužve na gradskim saobraćajnicama, te, kao i u prethodnom scenariju, doprinesu uštedi vremena i energenata, kao i očuvanju kvaliteta zraka u gradu. Ovakve i slične visoko-sofisticirane upotrebe modernih tehnologija, uključujući IoT, imaju za cilj unapređenje uslova života u gradu, te se time svakako uklapaju u Smart City koncept.

Dok se nova tehnološka rješenja pojavljuju skoro svakodnevno, a tehnološke divovi kao što su Microsoft, Google, Tesla, Amazon i drugi najavljuju njihovu vrlo brzu primjenu i spas svijeta od svih prijetnji koje se nad njim nadvijaju, stvarna situacija jeste da je većina tih tehnologija nedovoljno dokazana u smislu sigurnosti i pouzdanosti, međusobno nekompatibilna, izrazito skupa i ima niz drugih problema i ograničavajućih faktora. Zbog toga je dizajniranje bilo kakvog Smart City sistema ili podsistema povezano sa mnogo neodgovorenih pitanja i rizičnih odluka. Iznad svega, ne postoje preporučene ili standardizirane arhitekture koje bi se koristile kao uzor i uputstvo pri dizajniranju Smart City sistema. S druge strane, to je i dobra vijest jer je potpuno jasno da svaki grad ima svoje specifičnosti geografske, klimatske, ekonomske, kulturne, obrazovne i svake druge vrste, tako da nešto što je moguće i predstavlja primjer dobre prakse u Londonu ili Beču, ne mora biti dobar uzor za neki grad "na brdovitom Balkanu".

Nastanak velikih gradova dobrim dijelom je omogućen intenzivnim razvojem i primjenom tehnologija iz doba industrijske revolucije. Među tim tehnološkim dostignućima od ključnog značaja za nastanak današnjih metropola su svakako objekti visokogradnje i niskogradnje, sredstva za prevoz putnika i roba, sistemi transporta i distribucije fluida i elektriciteta, telekomunikacione mreže i slično. Paradoksalno, najveće prijetnje opstanku velikih gradova dolaze upravo od masovne primjene tehnoloških rješenja iz devetnaestog i dvadesetog stoljeća, kao što su vozila pokretana motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem, sveprisutna plastika, deterdženti, vještačka gnojiva, grijanje i hlađenje prostora upotrebom energije iz fosilnih goriva, itd. Mnogi primjećuju da su različiti problemi gradova izazvani tehnologijom teško mogu riješiti primjenom još više tehnoloških rješenja, pa bila to i tehnološka rješenja iz informatičkog doba. Zbog toga se pojam Smart City u određenim sredinama počinje tumačiti upravo kao odstupanje od intenzivne primjene tehnoloških rješenja, prije nego li trka za primjenom sve novijih i novijih tehnologija. Tako se pametnim rješenjima u duhu Smart City inicijative smatraju aktivnosti kao što su uzgoj organskog povrća na krovovima zgrada, proizvodnja električne energije za kućnu upotrebu na bazi bilo kakvog kretanja fluida, npr. protoka vode u kućnim instalacijama, pješačenje i vožnja biciklom, arhitektonska rješenja koja osiguravaju prirodno zagrijavanje i hlađenje prostora i slično. Građani Barcelone, jednog od tehnološki najnaprednijih gradova, u nemogućnosti da tehnologijama riješe probleme zagađenja izazvane intenzivnim prometom gradskim ulicama, odlučili su se na vrlo nesofisticirano ali efikasno rješenje: pravljenjem barikada od žardinjera sa cvijećem koje blokiraju tranzitni saobraćaj u gradskom središtu.

Možda najznačajnija odrednica budućih Smart City inicijativa biće nametnuta rastućom spoznajom o kataklizmičnom utjecaju globalnog zagrijavanja na svaki aspekt života na Zemlji. Među mnogobrojnim idejama na temu kako se čovječanstvo može boriti protiv problema globalnog zagrijavanja, odnosno proizvodnje stakleničkih plinova koji izazivaju efekat zagrijavanje atmosfere, dva prijedloga izgledaju najrazumnija. Jedan prijedlog insistira na hitnom i neodložnom odustajanju od proizvodnje energije spaljivanjem fosilnih goriva i prelaskom na proizvodnju energije iz obnovljivih izvora, kao što su toplotna i svjetlosna zračenja Sunca, geotermički potencijali Zemlje, gravitacijske sile Mjeseca, te snaga vjetra i vodenih tokova. Druga ideja o borbi protiv globalnog zagrijavanja podrazumijeva štednju i odricanje. Najveće smanjenje proizvodnje stakleničkih plinova može se postići tamo gdje je proizvodnja takvih plinova i najveća. U tom cilju predlažu se drastično smanjenje putovanja avionima i automobilima radi smanjenja proizvodnje ugljikovog dioksida i drugih plinova koji nastaju sagorijevanjem tečnih goriva u motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem, odricanje od konzumacije mesa i mliječnih proizvoda da bi se smanjio broj preživara, prije svega krava, a time i proizvodnja stakleničkog plina metana, odricanje od ugodnosti idealne temperature u zatvorenim prostorima da bi se smanjila potrošnja energije za grijanje i hlađenje i tome slično. Same po sebi Smart City tehnologije ne proizvode obnovljivu energiju i ne mogu reducirati nečiju želju i potrebu za putovanjem ili konzumacijom mesa i mlijeka, ali mogu biti od koristi u optimizaciji procesa koji će rezultirati većom proizvodnjom energije iz obnovljivih izvora i smanjenjem proizvodnje stakleničkih plinova.

Nakon što smo u prethodnih dvadesetak godina vidjeli primjere realizacije prve generacije Smart City inicijativa, može se reći da su neke od tih inicijativa bile vrlo uspješne, ali da ima i onih gdje uloženi trud, novac i vrijeme nisu dali adekvatne rezultate. Jedno od rangiranje gradova po uspješnosti njihovih Smart City projekata rađeno je prema metodologija nazvanoj Smart City Index. Rezultati primjene ove metode pokazuju da su Smart City inicijative najuspješnije realizovane u Singapuru, Cirihu i Oslu, dok su nezadovoljavajući rezultati registrovani u gradovima kao što su Najrobi, Rabat i Lagos. Uspjeh ili neuspjeh određene inicijative zavisi od mnogih faktora, ali se faktor obrazovanosti stanovništva u datoj gradskoj sredini nameće kao ključni. Samo obrazovano stanovništvo sa razvijenom kulturom življenja u gradskoj sredini može shvatiti svrsishodnost realizacije određene Smart City inicijative i opravdati troškove vezane uz realizaciju takve inicijative. Nadalje, za rukovanje i korištenje sistema iz domena Smart City vrlo je često potrebno da korisnici moraju imati iskustva i osjećati se ugodno pri korištenju savremenih tehnologijama. Nadalje, vrlo je važno da ljudi u gradskoj administraciji, čija je dužnost da iniciraju različite Smart City programe, imaju odgovarajuće obrazovanje da bi uopšte mogli pokrenuti određenu inicijativau i vjerodostojno o njoj raspravljati. Važno je također da postoji i kritična masa kvalitetnih inžinjera, arhitekata i urbanista koji su u stanju da dizajniraju i realiziraju određeni Smart City projekat. Samo kroz sinergiju zainteresovanih građana i eksperata iz različitih oblasti mogu se raspoložive Smart City tehnologije pretvoriti u projekte koji će unaprijediti život grada i njegovih stanovnika.