Vsakdanje življenje v mestih poganja nevidno ožilje, infrastruktura, po kateri se pretakajo energija, voda, hrana, podatki, ljudje in ideje. Pa tudi fekalije in vse več odpadkov.

Nove tehnologije in umetna inteligenca hitro spreminjajo načine, kako upravljamo mesta, več tisoč tipal in gore podatkov nam omogočajo nadzor nad procesi, o katerih včasih nismo vedeli ničesar. Kako lahko obstoječo javno infrastrukturo nadgradimo in spremenimo, da bo učinkoviteje zadostila potrebam vse številnejšega prebivalstva?

Zakaj zamujajo električne ure
Zaslon je res velik, kakšnih 10 kvadratnih metrov, in kraljuje v prostoru, ki se imenuje Republiški center vodenja pri Elektru Slovenija. V tem prostoru upravljajo pretok električne energije od proizvajalcev, torej elektrarn, do odjemalcev. Nadzorujejo skoraj 3000 kilometrov daljnovodov, na velikem zaslonu vidimo shemo vseh daljnovodov v Sloveniji, razlaga vodja centra Andrej Vrbinc.

Eles prenaša električno energijo od proizvodnje do distribucije. Distribucijska podjetja to prenesejo do gospodinjstev in drugih porabnikov, niso pa edini, ki so priključeni neposredno na Elesovo omrežje. Tja se priključene tudi železarne in nekatera podjetja, ki za svoje obratovanje potrebujejo velike moči, ki jih lahko prenašamo po visokonapetostnem omrežju. Taki odjemalci porabijo približno 15 odstotkov elektrike v Sloveniji, 80 odstotkov je porabijo mali odjemalci, pet odstotkov pa je izgub. Operaterji v Republiškem centru vodenja morajo skrbeti, da ta elektrika nemoteno pride do porabnikov.

Vse informacije dobivajo z množice zaslonov, na katerih se izrisujejo grafi, beležijo številke in vizualizirane informacije. Operaterji v živo spremljajo številne podatke o napetostih, moči in frekvenci omrežja. In kje je ta lokacija? Vodja centra Andrej Vrbinc ne izda, ker je skrivna, pomembna je namreč tudi za državno varnost.

Elektrika nam na nenavadnih primerih pokaže, kako medsebojno povezan je naš svet. V centru je to lepo razvidno, saj so evropska omrežja povezana v sistem.

"Ko kakšen izmed sistemov v Evropi zaide v krizo, moramo o tem informirati ostale. Med konci tedna in ponoči se v evropskem električnem omrežju pojavljajo presežki energije iz obnovljivih virov, cena elektrike takrat močno pade in bolj se nam jo izplača uvažati kot proizvajati," pripoveduje Andrej Vrbinc.

Če porabimo več elektrike, kot je proizvedemo, bo frekvenca omrežja nižja od 50 hercev. Pozimi se je to v evropskem omrežju dogajalo dlje časa in žrtev tega stanja so bile - ure. Običajne hišne ure, denimo tiste na pečici. Te se namreč umerjajo glede na frekvenco omrežja, ker je bila ta prenizka, so lani marca zaostajale že za šest minut. Ko se je stanje v omrežju normaliziralo, so se tudi ure samodejno premaknile nazaj na pravi čas. Razlog za odstopanje je bila velika poraba v zimskih mesecih, kar velja tudi za Slovenijo.

Slovenija porabi enajstkrat manj elektrike kot New York
Največ elektrike smo lani v vsem letu porabili 11. januarja, najmanj pa 1. maja. V Sloveniji na leto porabimo približno 13 gigavatnih ur električne energije, za primerjavo - to je 11-krat manj od New Yorka. Proizvedemo je dovolj za svoje potrebe, a jo včasih tudi uvažamo. Predvsem ponoči in med konci tedna.

Če to ponazorim s primerom - na severu Evrope so v več državah vzpostavili ogromne sisteme vetrnih elektrarn. Te proizvajajo elektriko, ko pač piha veter, torej tudi ponoči in čez konce tedna. Ker je te elektrike ogromno, shranjevati pa je ne moremo, ji cena tako pade, da se nam jo v Sloveniji bolj izplača uvažati kot pa proizvajati svojo. Povedano še drugače - živimo v takem svetu, v katerem v soboto popoldne zaradi močnega vetra na severu Nemčije pri nas ugasnemo Termoelektrarno Šoštanj.

Elektrika je torej temeljni gradnik mest, zaradi nje so sploh lahko dosegla take neverjetne velikosti, a hkrati je tudi - samo temelj. Pomembno je tisto, kar lahko na njem zgradimo. In zgradili smo veliko - naša mesta lahko danes nadzorujemo bolj kot kdaj koli prej. V zadnjem desetletju so se hitro razširili različni koncepti pametnih mest, vsi sledijo podobni premisi - da lahko nove tehnologije in obdelava velikih količin podatkov mesta naredijo boljša za življenje. Pa je res tako enostavno?

“Izraz pametna mesta je neologizem, ki ga uporabljamo ob vseh mogočih priložnostih. Recimo, da so mesta pametna takrat, ko so sposobna zbirati in obdelovati podatke o stavbah, infrastrukturi, prometu, seveda tudi o ljudeh. In potem s temi podatki skušajo izboljšati delovanje in predvsem izboljšati vsakdanje življenje ljudi. Tehnologije ljudem ne smejo ovirati, ampak morajo njihova življenja podpirati iz ozadja. Neopazno se morajo preplesti z našim načinom življenja,” komentira antropolog dr. Dan Podjed, strokovni sodelavec Frekvence X.

Pri razvijanju pametnih mest gre za kompleksne sisteme, ki nimajo univerzalnih rešitev. Zato so na Inštitutu Jožefa Stefana ustanovili Strateško razvojno inovacijsko partnerstvo, krajše SRIP, ki nosi ime Pametna mesta in skupnosti. Dr. Gregor Papa, raziskovalec in vodja odseka za računalniške sisteme na IJS, se ukvarja z razvojem algoritmov za obdelavo velikih količin podatkov in pri partnerstvu povezuje različne odseke in delovne skupine:“Za pametna mesta je treba infrastrukturo razvijati celovito, ne le na posameznih področjih. Šele z združevanjem učinkov različnih podsistemov je mogoče priti do inovativnih tehnoloških rešitev. Treba je razmišljati v veliko smeri, recimo kako bomo prilagodili promet, kako bomo zagotovili ustrezna omrežja in polnilnice za električne avtomobile."

ABC mesta in primer francoskega Antibesa
Pristopi k sistemom pametnih mest so raznovrstni. Enemu izmed konceptov lahko rečemo pametno mesto ABC: administration (administracija), business (posel), citizens (prebivalci). Projekti pametnih mest po svetu se ta hip osredotočajo predvsem na internet stvari. Tipala oziroma senzorji se nameščajo v različne naprave po mestu: smetnjake, luči, tudi avtomobile. A res povezanega pametnega mesta v resnici še ni. Ko mesto vzpostavi glavno infrastrukturo za spremljanje in upravljanje podatkov, lahko nanjo pozneje poveže več različnih storitev. Rok Magister (tehnološki direktor za srednjo in vzhodno Evropo pri družbi SAP, ki sodeluje pri več projektih pametnih mest po vsem svetu) kot primer navaja francosko mesto Antibes, letovišče ob Sredozemskem morju, približno dvakrat večje od Kranja ali Celja: “Ker mesto leži ob morju in je zelo odvisno od pitne vode, so v vodovodno omrežje postavili dva tisoč tipal, da lahko v realnem času spremljajo porabo, takoj opazijo morebitne napake, avtomatsko spremljajo raven klora. S takšnim pristopom želijo izboljšati tudi drugo infrastrukturo, tudi turistično.”

Lahko bi uporabili primerjavo z osebnimi računalniki. Gre za ustvarjanje operacijskega sistema, na katerega bodo mesta lahko naložila različne programe, pač tiste, ki jih bodo potrebovala. Operacijski sistem bo zanje brezplačen, programi oziroma rešitve, ki jih razvijajo podjetja, pa bodo plačljive. Sisteme bodo tako lahko mesta prilagodila svojim potrebam.

Nevarnosti (pre)pametnih sistemov
Hkrati pa pot k pametnejšim mestom vodi tudi mimo etičnih dilem in pomislekov, kako daleč sploh želimo iti. Primer kitajskega mesta Nandžing, ki skuša ustvariti prvi skoraj vseobsegajoč sistem, ki bi omogočal nadzor nad različnimi procesi, je v marsikaterem pogledu sporen. Predvsem zaradi zbiranja osebnih podatkov se sama od sebe ponudi primerjava z Orwellovim 1984 - pristop z zbiranjem tako rekoč vseh podatkov o delovanju mesta v eni točki nedvomno prinaša nekatere prednosti in omogoča predvidevanje možnih težav, ampak hkrati gre za skoraj popoln nadzor nad vsemi državljani. Je to prihodnost pametnih mest?

Dr. Dan Podjed: “To je prihodnost, pravzaprav že sedanjost. To, kar se dogaja na Kitajskem, je že orwellovski sistem za nadzor ljudi. Na podlagi podatkov, ki jih dobijo, lahko ocenjujejo, kako je nekdo uvrščen v družbi. Če bodo na primer meščani pozabili plačati kak račun ali pa bodo metali cigaretne ogorke po tleh, bo njihova skupna ocena padla. In če bo padla pod neko mejo, bodo imeli težave s kreditom, nakupom stanovanja, vpisom otroka v dobro šolo … Kitajska vlada načrtuje, da bo sistem po celotni državi deloval do leta 2020.”

Ključno vlogo pri gradnji sodobne infrastrukture mest bi torej moral imeti človek. In njegove pravice. Vedno bolj je pomembno vprašanje, ali so tehnologije naši podaljški ali pa smo mi podaljšek tehnologij. Homo sapiens ali homo technologicus?

Avdio: Celotna oddaja

*Mesta prihodnosti je poseben projekt Vala 202 ob 10-letnici poljudnoznanstvene oddaje Frekvenca X. V petih delih posebne radijske serije in podkasta podrobno analizirajo prihodnost urbanega življenja, sodobne bivanjske rešitve, promet prihodnosti, infrastrukturo, ravnanje z odpadki, kakovost življenja … Z dijaki bodo razpravljali o njihovih vizijah mest prihodnosti.