Nutzung fortschrittlicher Datenspeicherung für die Zukunft der intelligenten Städte

Veröffentlicht am 28.06.23 14:35 durch Tim Erben

Innovative Technologien ermöglichen es intelligenten Städten, effizienter zu arbeiten, Ressourcen zu optimieren und Abfall, Kosten und Verbrauch zu reduzieren. Angesichts des stetigen Fortschritts in intelligenten Städten ist es unerlässlich, dass die Industrie fortschrittliche Datenspeicher weiter entwickelt und anbietet.

 

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Must-Have-Technologien für intelligente Städte

Technologie ist der Schlüssel zur Entwicklung intelligenter Städte. Laut den Experten von roosi GmbH und ihren Partnern werden Smart Cities sich auf datengesteuerte und vernetzte Infrastrukturen konzentrieren, was zu einer größeren Akzeptanz von Technologien wie Künstlicher Intelligenz (KI) und 5G führen wird. Intelligente Städte werden vermehrt digitale Dienstleistungen und eine robuste Datenanalyseinfrastruktur bevorzugen, was zu einer erhöhten Investition in Technologie führen wird. Zudem eröffnet das wachsende Interesse an diesen Technologien neue Geschäftsmöglichkeiten für verschiedene Technologieanbieter. IoT, Edge Computing, KI und drahtlose Konnektivität wie 5G sind entscheidende Technologien, auf die Smart Cities stark setzen.

 

Internet der Dinge

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) hat Smart-City-Lösungen erst möglich gemacht. Es besteht in der Regel aus Tausenden (oder Millionen) von Sensoren und anderen vernetzten und sichtbaren Geräten, die Daten sammeln. Diese Daten werden entweder vor Ort verarbeitet oder über intelligente Netze zur weiteren Verarbeitung und Analyse an eine zentrale Plattform wie z.B. der Datenplattform Smart Data Services (SDS) übermittelt. Die gesammelten und analysierten Daten können der Stadtverwaltung helfen, alle Arten von Fragen oder potenziellen Problemen in den Bereichen Verkehr, städtische Mobilität, öffentliche Sicherheit, Energieverbrauch und städtische Instandhaltung zu erkennen.

 

Edge-Computing

Früher wurden IoT-Daten hauptsächlich an einen zentralen Standort übertragen, jedoch erkennen immer mehr Unternehmen heutzutage den Wert und die Vorteile von Edge Computing. Edge Computing bezeichnet die Verarbeitung von Daten, die physisch in der Nähe der Datenquelle stattfindet. Zum Beispiel kann eine Überwachungskamera in einem öffentlichen Park Bilder in Echtzeit erfassen. Anstatt diese Daten einfach an die Zentrale zu senden, wo sie verarbeitet und analysiert werden, verfügt die Kamera über Software und Rechenressourcen, mit denen die Daten vor Ort analysiert werden können. Nehmen wir an, die Software erkennt verdächtiges Verhalten in den Kamerabildern. In diesem Fall kann sie Maßnahmen ergreifen, indem sie eine Warnung an die Strafverfolgungsbehörden sendet oder vor Ort einen Alarm auslöst. Edge Computing ermöglicht eine schnellere und effizientere Datenverarbeitung, und es werden nur die für ein Ereignis relevanten Daten an ein zentrales System übermittelt.

 

Künstliche Intelligenz

Da die KI-Technologie immer ausgereifter wird, setzen immer mehr Organisationen KI-Algorythmen in Smart-City-Lösungen ein, um viele der Analysen und Muster-Erkennungen durchzuführen, die für Menschen zu schwierig oder zu zeitaufwändig sind. KI-Software kann in IoT- und Edge-Geräten eingebettet werden, um Muster zu erkennen oder die Verantwortlichen in der Stadt auf potenzielle Vorfälle aufmerksam zu machen. KI-Anwendungen können beispielsweise Wasserlecks in einem Wassersystem erkennen, Verkehrsmuster und potenzielle Engpässe an belebten Kreuzungen identifizieren, den Energieverbrauch aller Gebäude im Stadtzentrum analysieren oder Maßnahmen zur Senkung des Energieverbrauchs empfehlen und vieles mehr.

 

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Drahtlose Konnektivität (5G)

Ein entscheidendes Element für eine intelligente Stadt ist ein zuverlässiges drahtloses Netzwerk um Daten dorthin zu übertragen, wo sie benötigt werden. Edge Computing kann zwar die Datenübertragungen reduzieren, indem die Informationen dort verarbeitet werden, wo sie anfallen, aber ein Netzwerk ist dennoch erforderlich. Mit der zunehmenden Verbreitung von 5G werden Städte von deutlich höheren Geschwindigkeiten profitieren. Die hohe Bandbreite und geringe Latenz von 5G ermöglichen datenintensivere Anwendungen wie Augmented und Virtual Reality (AR/VR). Da Geräte dank Ultrabreitband extrem schnell miteinander kommunizieren und wichtige Entscheidungen koordinieren können, wird 5G auch andere hoch interaktive oder komplexe Anwendungen ermöglichen, z. B. fortschrittliche Verkehrsmanagementfunktionen in dicht besiedelten städtischen Gebieten.

 

Fortschrittliche Datenspeicherung ist für die Technologie von Smart Cities unerlässlich

Intelligente Städte sind auf große Mengen an Echtzeit- und gespeicherten Daten angewiesen, die von den zahlreichen Sensoren und vernetzten Geräten in den Gemeinden generiert werden. Um den Anforderungen der vielfältigen Anwendungen in der Stadt gerecht zu werden, ist eine hochflexible Speicherinfrastruktur erforderlich, die in der Lage ist, die Anforderungen im Sekundentakt zu erfüllen.

Angesichts der großen Anzahl von Endpunkten in einer Smart City haben die Rechenzentren, die den Bedarf der Stadt an Breitbanddaten decken, einen potenziell hohen Energieverbrauch. Um dieser Herausforderung zu begegnen und den Energieverbrauch zu senken, werden alternative Lösungen wie Wasserstoff als mögliche Option diskutiert. Wasserstoff kann als sauberer Energieträger dienen und dazu beitragen, den Energiebedarf der Rechenzentren zu decken.

Eine weitere direkte Lösung zur Reduzierung des Energieverbrauchs in Rechenzentren ist der verstärkte Einsatz von Solid State Drives (SSD). Im Vergleich zu herkömmlichen Festplatten bieten SSDs eine deutlich höhere Leistung bei geringerem Stromverbrauch. Sie arbeiten mit elektronischen Speicherzellen anstelle mechanischer Komponenten, wodurch sie effizienter arbeiten und weniger Energie verbrauchen. Dies führt zu einer verbesserten Energieeffizienz im Vergleich zu Festplatten. Durch den verstärkten Einsatz von SSDs in den Rechenzentren einer Smart City kann der Energieverbrauch gesenkt und die Nachhaltigkeit verbessert werden.

Es ist wichtig zu beachten, dass Wasserstoff und SSDs unterschiedliche Ansätze zur Reduzierung des Energieverbrauchs in Smart Cities darstellen. Während Wasserstoff als alternative Energiequelle betrachtet wird, um den gesamten Energiebedarf zu decken, bieten SSDs eine effiziente Speicherlösung, die den Energieverbrauch in den Rechenzentren selbst reduziert. Beide Ansätze haben das Potenzial, die Nachhaltigkeit und Effizienz von Smart Cities zu verbessern und den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Zukunft zu unterstützen.

Darüber hinaus können SSDs auch als Speicher für Edge Computing eingesetzt werden. Beispielsweise könnte eine intelligente Straßenlaterne oder eine Verkehrsüberwachungseinheit mit einer SSD ausgestattet werden, die die für die Datenverarbeitung in Echtzeit erforderliche hohe Leistung bereitstellt. Städtische Krankenwagen könnten mit SSDs ausgestattet werden, um den Gesundheitszustand in Echtzeit zu überwachen und diese Informationen während des Transports zum Krankenhaus zu übermitteln. SSDs in Edge-Geräten müssen oft auch robust sein, um den Einsatz im Freien zu ermöglichen, z. B. in Überwachungskameras, und extremen Bedingungen wie Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und Vibrationen standhalten.

 

Die Datenrevolution vorantreiben

Die Verantwortlichen in den Städten weltweit erkennen den Wert einer datengesteuerten Gemeinschaft und nutzen Daten, um kommunale Probleme zu lösen. Heutzutage haben bereits viele der Städte Plattformen und Prozesse entwickelt, um Daten mit ihren Bürgern zu teilen. Das ist deutlich mehr als vor ein paar Jahren. Zudem erhöhen die Städte ihre Investitionen in Smart-City-Technologien, die bis 2025 voraussichtlich 327 Milliarden USD erreichen werden, im Vergleich zu 96 Milliarden USD im Jahr 2019.

Intelligente Städte setzen fortschrittliche Technologien ein, um Daten zu sammeln und zu analysieren. Dadurch können sie klügere Entscheidungen über die Verwendung ihres Budgets treffen und Herausforderungen wie Verkehrsüberlastung, Wasser- und Luftqualität sowie den Zugang zu zuverlässigen Verkehrsmitteln bewältigen. Fortschrittliche Technologien werden die Zukunft der intelligenten Städte verbessern und die Lebensqualität erhöhen.

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Michael Schwingenschlögl, Principial Data Engineer, roosi GmbH