Smart Cities: Der Druck auf die Infrastruktursysteme steigt

Unternehmensnetze als Vorbild für Smart-City-Admins

| Autor / Redakteur: Sascha Giese / Andreas Donner

Eine Smart City lässt sich in Sachen Administration gut mit großen Unternehmensnetzen vergleichen – halt nur noch größer.
Eine Smart City lässt sich in Sachen Administration gut mit großen Unternehmensnetzen vergleichen – halt nur noch größer. (Bild: © tostphoto - stock.adobe.com)

Smart Cities ähneln Unternehmensnetzwerken mit verschiedenen Standorten, die große Datenmengen aus verschiedenen Quellen transportieren und erfassen und dabei eng mit Drittanbietern zusammenarbeiten. Der wichtigste Unterschied ist der bei Smart Cities viel größere Maßstab. Dennoch sind für die Administration einer Smart City dieselben Fertigkeiten, Konzepte und Werkzeuge wie für die Verwaltung eines herkömmlichen Unternehmensnetzes nötig.

Für die Stadtplanung ist eine neue Ära angebrochen. Nach Jahrhunderten des ländlichen Lebens werden schon längst neue Wege eingeschlagen und die Urbanisierung hat seit der industriellen Revolution ein beispielloses Ausmaß angenommen. Die Städte von heute beherbergen mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung und es wird erwartet, dass bis 2050 weitere 2,5 Milliarden Menschen in Städten leben werden.

Angesichts dieses dramatischen demografischen Wandels steigt der Druck auf Infrastruktursysteme exponentiell, nicht zuletzt aufgrund der voraussichtlich weiter steigenden Lebensqualität. Aus diesen Gründen wurden Smart City-Projekte in den letzten Jahren zum größten Segment im IoT-Bereich.

Hunderte aktiver Initiativen, Anbieter und Kommunalverwaltungen weltweit ebnen den Weg für die digitale Stadt. So arbeitete beispielsweise der US-amerikanische Telekommunikationsanbieter Verizon mit städtischen Behörden in Sacramento, San Jose, Boston und anderen Städten zusammen, um für verschiedene Bereiche IoT-Konnektivitätsmöglichkeiten bereitzustellen – von Verkehrsleitsystemen und integrierten öffentlichen Verkehrsmitteln bis hin zur energieeffizienten Straßenbeleuchtung. In Singapur wurden im Rahmen eines Smart City-Programms Sensoren und automatisierte Zähler eingesetzt, um das städtische Stromnetz effizienter zu gestalten und nach und nach den Einsatz von Klimaanlagen in Wohngebieten zu verringern.

Vernetzte Smart Cities sind zweifellos enorm komplexe Gebilde, doch wir können sie auch als größere Versionen bestehender Unternehmensnetze betrachten.

Eine Stadt, die niemals schläft

Smart Cities bestehen aus mehreren miteinander verbundenen Netzwerken aus feststehenden und mobilen Remote-Sensoren und Endpunkten, die beständig Daten erfassen und austauschen. Diese Daten werden anschließend gespeichert und analysiert, um zugrundeliegende Muster und Trends im gesamten Ökosystem zu identifizieren. Doch die schiere Menge der Daten und die Komplexität der vielen beteiligten und miteinander verbundenen Netzwerke bedeuten, dass nicht nur die Stadt nachts nicht schläft: Auch so manchem Systemadministrator kann die gewaltige Aufgabe den Schlaf rauben, die Funktion der den Sensoren zugrunde liegenden Systeme trotz aller Komplexität aufrechtzuerhalten.

Smart Cities ähneln Unternehmensnetzwerken, die Büros an verschiedenen Standorten miteinander vernetzen, große Datenmengen aus verschiedenen Quellen erfassen und analysieren und dabei eng mit Drittanbietern und anderen Partnern zusammenarbeiten. Der wichtigste Unterschied besteht darin, dass wir bei Smart Cities von einem sehr viel größeren Maßstab mit viel mehr Netzwerkebenen und Endpunkten sprechen. Nichtsdestotrotz verlangt eine Smart City vom Administrator dieselben Fertigkeiten wie die Verwaltung und Pflege eines herkömmlichen Unternehmensnetzwerks.

Das Wichtigste ist die Konnektivität

Die mit Smart Cities verbundenen Features und Funktionen wie Verkehrsmanagementsysteme und integrierte öffentliche Verkehrsnetze sind nicht nur miteinander verflochten, sondern müssen auch in Echtzeit funktionieren. Sie werden von variablen Gegebenheiten koordiniert und passen sich dynamisch an sie an, beispielsweise an das Fahrzeugaufkommen oder an die sich ständig ändernden Standorte und Geschwindigkeiten von Bussen und Bahnen.

Diese Funktionen basieren auf niedrigen Latenzzeiten und bidirektionalen Verbindungen zwischen den Sensoren. Wenn diese Konnektivität auch nur für wenige Sekunden ausfällt, hat dies möglicherweise gravierende Konsequenzen: Vielleicht verpasst nur ein Pendler auf dem Weg zur Arbeit seinen Anschluss, doch genauso gut ist möglich es, dass ein kompletter Verkehrskollaps auf den Straßen die Stadt zum Stillstand bringt. Administratoren haben daher die Aufgabe, schnell die Quelle von Problemen im Netzwerk zu identifizieren und diese zu beseitigen.

Sowohl Smart Cities als auch vernetzte Unternehmen sind auf eine absolut zuverlässige und sichere Konnektivität mit niedrigen Latenzzeiten angewiesen, damit die Verbindung zu wichtigen Speicher-, Rechen- und Analyseressourcen sowie zu Drittanbieteranwendungen sichergestellt ist, die zunehmend in der Cloud gehostet werden. Ist dies nicht gewährleistet, entstehen für Administratoren zusätzliche Probleme, die sie dem Management erklären müssen – in diesem Fall der Stadtverwaltung oder dem Stadtrat.

Eine Goldgrube an Daten

Wie viele große Unternehmen erzeugt auch eine Smart City Unmengen an Daten, die es zu speichern und zu analysieren gilt. Und in der Welt von heute sind Daten eine enorm wertvolle Ressource. Bei der Analyse von Daten ist ein Grad der Komplexität erreicht, der menschliche Möglichkeiten übersteigt, sodass Machine Learning und KI für die Stadtverwaltung unverzichtbar werden, um Einblicke aus unterschiedlichen Datensätzen zu erhalten und miteinander in Beziehung zu setzen. Mithilfe dieser Ergebnisse können Administratoren Probleme lösen, Prozesse automatisieren, die Leistung verbessern und neue intelligente Funktionen und Dienste entwickeln.

Für groß angelegtes maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz ist eine erhebliche Rechenleistung erforderlich, die zunehmend über die Cloud bereitgestellt wird. Aus diesem Grund und angesichts der notwendigen Always-on-Konnektivität zwischen Smart-City-Sensoren und vernetzten Geräten ist eine genaue und kontinuierliche Überwachung der Leistung und Konnektivität des Smart City-Netzwerks unerlässlich.

Für die Smart City ist eine durchgehende Überwachung genauso erfolgsentscheidend wie für große, vernetzte Unternehmen, um Netzwerkausfälle zu identifizieren und zu beheben – und vielleicht sogar proaktiv zu verhindern.

Die Compliance – so wichtig wie nie zuvor?

Smart Cities und vernetzte Unternehmen haben noch eine andere Gemeinsamkeit: Beide funktionieren auf der Grundlage von Daten. In Zeiten der DSGVO stehen sowohl Administratoren smarter Städte als auch Admins von Unternehmensnetzwerken vor der Verantwortung, die Einhaltung der Richtlinien zu garantieren. Sie sind dafür verantwortlich, die wachsende Menge der von ihnen erfassten und gespeicherten Daten zu sichern und außerdem sicherzustellen, dass sie auch von Drittanbietern und anderen Partnern nicht missbraucht werden.

Genau wie Unternehmen die Privatsphäre der persönlichen Daten ihrer Kunden respektieren, muss auch ein Smart-City-Administrator über robuste und transparente Richtlinien verfügen. Diese legen in immer größerer Genauigkeit fest, wie die Daten jedes Bürgers verarbeitet werden, die für Funktionen und Dienstleistungen wie die persönliche Navigation oder lokalisierte Suchen erfasst werden. Sämtliche Richtlinien müssen die Sensibilität dieser Daten reflektieren und vor der Verwendung muss die Erlaubnis der jeweiligen Person eingeholt werden. Außerdem muss die Smart City deutlich machen, wie und wofür die Daten verwendet und wie lange sie gespeichert werden.

Bewährte Fähigkeiten, neue Herausforderungen

Es ist mehr als verständlich, wenn Netzwerkadministratoren die Größe und Komplexität der vernetzten Systeme und Netzwerke einer Smart City anfangs als beängstigende Herausforderung empfinden. Gleichzeitig gibt es eindeutige Parallelen zwischen Unternehmensnetzwerken und Smart Cities, die sie sich bei der Entwicklung als Richtlinien zunutze machen können. Sie können das gleiche Fachwissen und dieselben Werkzeuge einsetzen.

Sascha Giese.
Sascha Giese. (© SolarWinds)

Indem Administratoren die Echtzeit-Überwachung der Netzwerkleistung, eine sichere Konnektivität sowie Datenschutz und Sicherheit zur Priorität machen, sorgen sie dafür, dass ihre Smart Cities zuverlässig vernetzt und sicher bleiben und ihren Bürgern auch in Zukunft zahlreiche Vorteile und neue Möglichkeiten bieten.

Über den Autor

Sascha Giese ist Head Geek bei SolarWinds.

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