Fata morgana v púšti? Nie, skutočné mesto budúcnosti

Fata morgana v púšti? Nie, skutočné mesto budúcnosti

17. 03. 2022

Eiffelova veža či Atomium, farebná televízia či zips: svetové výstavy vždy prinášali dômyselné technické vynálezy a atraktívnu architektúru. Inovatívne technológie a architektúra však doteraz nikdy neboli prepojené tak komplexne a tesne, ako je tomu na nedávno ukončenej svetovej výstave Expo 2020 v Dubaji. Táto prvá svetová výstava organizovaná v arabskej krajine hostila takmer 200 vystavovateľov a medzi šiestimi desiatkami krajín, ktoré vystavali vlastné pavilóny, bola aj Česká republika.

Čo monitorovalo a riadilo MindSphere na Expe 2020

S ročným oneskorením, spôsobeným koronavírovou pandémiou, otvorila svoje brány minulý rok na začiatku októbra v Dubaji svetová výstava Expo 2020. Odmenou za dlhé čakanie bola v mnohých ohľadoch unikátna prehliadka aktuálneho stavu technologického vývoja a moderného dizajnu. Ústrednou témou tejto svetovej výstavy bolo Connecting Minds, Creating the Future, teda Prepojovanie myšlienok, vytváranie budúcnosti. Čoho sa toto prepájanie a táto budúcnosť týkali? Predovšetkým miest, lepšie povedané chytrých miest. Tieto smart cities sú totiž podľa organizátorov výstavy jednou z hlavných brán k udržateľnej budúcnosti. Svetová výstava by si však zrejme len ťažko mohla stanoviť takto ambiciózny cieľ, keby nemala podporu viacerých technologických firiem. Medzi nimi bola úplne kľúčová podpora spoločnosti Siemens, ktorá bola oficiálnym partnerom Expa v oblasti digitalizácie infraštruktúry. Organizátori Expa očakávali, že výstava počas šiestich mesiacov priláka okolo 25 miliónov návštevníkov. Ako ale zaistiť ich bezpečnosť a pohodlie na ploche s rozlohou takmer 4,5 km2, čo je pre lepšiu predstavu plocha viac ako 600 futbalových ihrísk? Ako dokázali pracovníci ostrahy rýchlo a správne reagovať na všemožné incidenty, ktoré mohli nastať? To boli len niektoré z otázok, na ktoré dokázal s istotou odpovedať integrovaný bezpečnostný systém dodaný spoločnosťou Siemens. Jej technológie na dubajskom výstavisku riadili viac ako 130 budov, ktoré boli všetky pripojené k tzv. internetu vecí (IoT) a predstavovali tak širokú paletu možností integrácie a riadenia mestskej infraštruktúry. Vďaka novo vyvinutej aplikácii šlo navyše celú infraštruktúru monitorovať a ovládať v reálnom čase aj prostredníctvom mobilných zariadení.

Symbolika Eiffelovej veže

Dôraz na technologické inovácie je svetovým výstavám vlastný od samého začiatku. Do histórie techniky i architektúry sa zapísala napríklad svetová výstava konaná v roku 1889 v Paríži, ktorej symbolom sa stala Eiffelova veža. Alexandre Gustave Eiffel na nej názorne demonštroval, do akej výšky sa dá stavať, ak sa použijú železné konštrukcie. „La Tour Eiffel“ sa stala najvyššou stavbou sveta a súčasne aj fyzickým vyjadrením možností modernej vedy a techniky. Najvyššou stavbou na svete vydržala veža byť až do roku 1930 a aj naďalej zrejme je najslávnejšou upomienkou na históriu svetových výstav.

Na svetovej výstave v Dubaji sa návštevníci opäť mohli stretnúť so stavbami, ktorých technológie posúvajú hranice možného, ​​rovnako ako tomu bolo kedysi v prípade Eiffelovej veže. Tentoraz bola však výška budov druhotná, a to nielen preto, že Dubaj nepotrebuje uchvacovať výškou, najvyššiu budovu sveta totiž už má – je jej mrakodrap Burdž Chalífa, vysoký 829,8 m. Táto výstava nebola tak zameraná na vyrovnávanie sa s priestorom ako skôr s časom, resp. s budúcnosťou – ľudstva i celej planéty. Tento časový aspekt tiež vystihovali hlavné tri témy Expa: príležitosť, mobilita a udržateľnosť (Opportunity, Mobility, Sustainability).

Každej z týchto troch tém bol na výstavisku vymedzený určitý priestor, ktorému dominoval tematický pavilón, architektonicky vykonaný tak, že s touto témou súznil aj vizuálne. V sektore Sustainability, kde návštevníci našli aj český pavilón Czech Spring, bol napríklad centrom diania pavilón Terra. Tomu vládla obrovitá oválna strecha s lievikovitou priehlbinou uprostred, ktorá bola pokrytá 4 912 solárnymi panelmi, ktoré boli schopné vyrobiť až 4 GWh energie ročne. Okrem toho dokázala strecha z okolitého vzduchu vyrábať vodu.

V sektore Mobility potom bol stredobodom pavilón Alif a sektoru Opportunity dominoval pavilón Mission Possible.

Koncepcia celého výstaviska mal ambíciu byť prototypom tzv. smart cities budúcnosti. Ostatne výstavisko sa potom, čo Expo tento rok v marci uzavrelo svoje brány, má premeniť na novú, plne funkčnú mestskú štvrť, ktorá ponesie názov District 2020 a mala by byť modelom pre všetky ďalšie múdre mestá, ktoré ešte len vzniknú.

Je zrejmé, že na minuloročnom Expe sa všetci spoločne snažili hľadať odpovede na pálčivé otázky dnešnej doby: Ako budú mega mestá budúcnosti zabezpečovať základné služby, ako sú dodávky čistej vody, elektriny, plynu či odvoz odpadu? Ako budú rozvíjať svoju dopravnú infraštruktúru a výstavbu nových budov, tak aby dokázala pojať viac obyvateľov a zároveň umožňovala znižovať produkciu emisií? Takmer s istotou možno povedať, že bez najmodernejších technológií dosiahnutie týchto cieľov nebude možné.

 

Projekt, ktorý nemožno porovnávať

Pre spoločnosť Siemens bolo Expo 2020 jednou z najväčších inštalácií priemyselných a stavebných technológií, ktorú kedy na jednom mieste av jednom čase realizovala. Potvrdil to aj Monir Kabiri, riaditeľ bezpečnostného portfólia spoločnosti Siemens v regióne Stredného východu a Afriky. „Počas svojej kariéry som realizoval mnoho projektov, ale žiadny z nich sa nevyrovná Expo 2020,“ hovorí. „Nielen kvôli svojmu rozsahu, ale aj preto, že tu spoločnosť Siemens dôkladne prepája veľký počet bezpečnostných subsystémov celého Expa. Nasadili sme tu kombináciu osvedčených technológií aj inovácií, ktoré potom použijeme v šikovných mestách po celom svete,“ pokračuje Monir Kabiri.

Išlo naozaj o obrovskú kolekciu technológií – nespočetné množstvo digitálnych riešení, ktoré monitorovali a riadili najrôznejšie funkcie budov v celom areáli výstaviska. O riadenie budov sa staral systém Desigo CC, špičková IT platforma, ktorá na monitorovanie a riadenie funkcií používala najrôznejšie typy senzorov a rad analytických nástrojov, a to vo všetkých funkčných oblastiach, vrátane klimatizácie, spotreby energie, ovládania osvetlenia, výťahov, kvality vzduchu a požiarne -poplachových systémov.

Akonáhle systém získal dostatočné množstvo dát zo senzorov, mohol byť vytvorený model pre učenie a mohol sa vykonávať predikcie a predpovede pre blízku budúcnosť. V kooperácii s meteorologickou stanicou mohli byť napríklad využité historické a aktuálne dáta o počasí a kvalite vzduchu a na ich základe išlo urobiť napríklad predpoveď pravdepodobnosti príchodu piesočnej búrky a následne pripraviť vhodné odporúčania pre správu infraštruktúry celého Expa.

Všetky dáta sa ale nakoniec zbiehali a spracovávali v cloudovom operačnom systéme MindSphere, ktorý Siemens vyvinul špeciálne pre kooperáciu s internetom vecí. Tento systém umožňuje vykonávať rozsiahly zber, analýzu a vizualizáciu dát, na základe ktorých je potom možné vykonávať komplexné rozhodovacie procesy v oblastiach energetickej efektivity, zabezpečenia aj užívateľského komfortu.

Ohrozenie nehrozí

Srdcom bezpečnostnej infraštruktúry Expa bolo riešenie Siveillance Control Pro – systém pre správu zabezpečenia (SMS) dodaný spoločnosťou Siemens. Tento SMS obsahoval všetky informácie, ktoré boli pre stopercentné zaistenie bezpečnosti kľúčové, vrátane vizuálneho monitoringu zabezpečovaného zhruba 15 000 kamerami a dát z 3 500 čítačiek používaných pri vstupných kontrolách. Súčasťou tohto systému boli aj informácie z požiarno-poplachového systému, z rôznych komunikačných subsystémov, dáta zo systémov pre určovanie polohy vozidiel a osôb a tiež videoanalýza vykonávaná s pomocou umelej inteligencie.

K prednostiam Siveillance Control Pro patrí nepochybne to, že dokáže okamžite lokalizovať krízovú udalosť a súčasne už pripraviť aj vhodnú odpoveď. Operátorovi riadiaceho centra sa okamžite zobrazia živé zábery zo sledovacích kamier v blízkosti incidentu, ako aj stav dverí a vstupných oprávnení v bezprostrednej blízkosti tohto incidentu.

Na zabezpečenie toho, že operátor zareaguje primerane aj v stresovej situácii a pod časovým tlakom, poskytuje Siveillance Control Pro preddefinované scenáre – optimálne pracovné postupy v konkrétnych krízových situáciách. Môže ísť napríklad o zavolanie zložiek záchranného integrovaného systému, o vyslanie najbližšie sa vyskytujúceho bezpečnostného personálu na miesto udalosti alebo o evakuáciu celej oblasti. Bezpečnostní pracovníci, ktorí Expo strážia, majú navyše k dispozícii mobilnú aplikáciu Siveillance Control Pro. „Vďaka tejto aplikácii majú bezpečnostní pracovníci v zásade rovnaké informácie ako velín celého Expa, majú priamy prístup k sledovacím kamerám a možnosť aktivovať alebo spravovať alarmy. S pomocou GPS navigácie navedie aplikácia bezpečnostný personál po najkratšej ceste k miestu incidentu, čo šetrí kritický čas reakcie na krízovú udalosť,“ vysvetľuje Monir Kabiri.

Čo je zabezpečenie Siveillance Suite?

Ide o rodinu produktov, riešení a služieb pre pokročilé fyzické zabezpečenie, určené predovšetkým firemným zákazníkom, resp. pre všetky typy komerčných či inštitucionálnych budov. Siveillance Suite je unifikovaný, holisticky koncipovaný zabezpečovací systém, ktorý umožňuje flexibilné skladanie aplikácií, nástrojov a služieb určených na riešenie potrieb kritickej infraštruktúry a väčších firiem. Poskytuje riešenia, ktoré umožňujú riadenie nečakaných udalostí, riadenie prístupových oprávnení, videodohľad, detekciu narušenia, riadenie poplachu, pokročilú analytiku a správu informácií.
Cesta do smart city cez optimalizáciu správy budov
Fakt, že budovy spotrebúvajú enormné množstvo energie, je všeobecne známy. Odhaduje sa, že podiel budov na celosvetovej spotrebe energie sa pohybuje okolo 40 %. Budovy tiež produkujú okolo 36 % emisií oxidu uhličitého a všetka mestská prevádzka má na svedomí až 70 % týchto emisií. V oblasti Blízkeho východu však môže byť energetická spotreba až dvojnásobná. Dôvodom sú oveľa vyššie nároky na klimatizáciu alebo na reguláciu svetla, než aké sú u nás, a tiež značná energetická spotreba novo vzniknutých veľkých priemyselných závodov tohto regiónu. Otvára sa tu teda veľký priestor pre racionalizáciu správy, tak ako to ukazovalo práve minuloročné Expo – prepojením zhruba 130 budov prostredníctvom systémov, ako sú Navigator či MindSphere, vďaka ktorým sa prevádzka budov mohla stať veľmi transparentnou a umožniť operátorom, aby pri riadení napríklad osvetlenia či klimatizácia robili oveľa kvalifikovanejšie rozhodnutie.

Ak máme hovoriť o správe budov konkrétnejšie, stará sa o ňu predovšetkým systém Desigo CC, ktorý bol na Expe implementovaný ako centrálny Building Management System (BMS) riešenie, ktoré spája okolo 200 000 dátových bodov. Všetky dáta z neho prúdia do operačného systému MindSphere, kde prebieha monitorovanie, zhromažďovanie a analýza dát z viac ako 20 subsystémov. A práve tu vstupuje do hry aplikácia Expo 2020 MindSphere Smart City App, ktorá v reálnom čase zviditeľňuje dátovú sieť, takže používatelia môžu vidieť veľmi podrobné environmentálne dáta o kvalite ovzdušia, hluku, spotrebe energie alebo počasí.

„Prepojením dát z mnohých zdrojov môžeme vykonávať rozsiahle analýzy. Všetky relevantné informácie sú riadiacemu centru Expo kedykoľvek k dispozícii,“ upozorňuje na hlavné prednosti systému Monir Kabiri.

Centrálny mozog Expa

To najlepšie sme si nechali na záver. V samotnom srdci infraštruktúry Expa 2020 sa totiž nachádzal (alebo možno skôr bol mozgom toho všetkého) najväčší technologický klenot, ktorý spoločnosť Siemens na dubajskom výstavisku nainštalovala. Bol ním priekopnícky a už niekoľkokrát spomínaný otvorený operačný systém na báze cloudu pre oblasť internetu vecí – MindSphere Smart City. Táto aplikácia zhromažďovala, monitorovala, korelovala a analyzovala všetky dáta z Expa v cloude, na báze ktorého bolo de facto riadené celé Expo.

Celá táto digitálna infraštruktúra mala tri úrovne: na základnej úrovni sa zhromažďovalo obrovské množstvo dát, ktoré sa prenášali do lokálnych riadiacich centier. Tam pracovali už vyššie spomínané špecifické systémy, ako je platforma pre správu budov Siemens Desigo CC alebo bezpečnostný systém Siveillance VMS. Vďaka cloudovej technológii MindSphere však šlo tento gigantický dátový fond využívať aj na úplne nové medziodborové analýzy za účelom optimalizácie bezpečnosti, efektivity a pohodlia na celom výstavisku. Mohol napríklad poskytovať podrobné údaje o aktuálnom stave atmosférických podmienok a životného prostredia v okolí, ako je napríklad kvalita ovzdušia a poveternostné situácie, alebo môže monitorovať a kontrolovať zavlažovacie systémy na výstavisku. Monitorovať išlo týmto spôsobom napríklad aj aktuálnu kapacitu nabíjačiek elektromobilov. Usporiadatelia tak v systéme MindSphere mali k dispozícii veľmi adaptabilné a škálovateľné IoT riešenia s možnosťou ďalšieho rozširovania podľa toho, ako postupne pribúdali ďalšie užívateľské aplikácie.

Inovácie, ktoré je možné preniesť kamkoľvek

Aj v nasledujúcich desaťročiach pravdepodobne zostane Paríž jediným miestom, kde stojí Eiffelova veža (ak nebudeme počítať skôr úsmevné napodobeniny, ako je napríklad tá v Las Vegas). Avšak technologické koncepty, ktoré boli nervovým tkanivom minuloročnej svetovej výstavy, je možné preniesť na ktorékoľvek miesto na svete. Presvedčiť o obrovskom potenciáli a prospechu tohto transferu širokú verejnosť bolo jedným z hlavných cieľov organizátorov Expa 2020.

„Inovácie sú jednou z hlavných tém tejto svetovej výstavy aj Spojených arabských emirátov,“ hovorí Mohammed Alhashmi, technologický riaditeľ Expo 2020 v Dubaji. „V spojení s ambicióznymi plánmi Dubaja stať sa priekopníkom v oblasti technológií pre múdre mestá a vďaka nášmu partnerstvu so spoločnosťou Siemens sme naozaj veľmi radi, že v tejto chvíli môžeme byť príkladom pre celý svet v tom, čo môžu technológie určené pre smart cities dosiahnuť, “ dodáva.

Z histórie svetových výstav

Myšlienka usporiadať medzinárodnú výstavu, ktorá by pokrývala široké spektrum poznatkov a činností danej doby – od vedy a techniky po kultúrne tradície – sa zrodila niekedy po roku 1848 v britskej Royal Society. Bola podnietená úspechom Francúzskej priemyselnej výstavy, ktorá sa uskutočnila o niekoľko rokov skôr. Predseda Royal Society, princ Albert, si vzal tento nápad za svoj a rozhodol sa zrealizovať ho za každú cenu. Britská verejnosť spočiatku tento zámer odmietala, ale dolná snemovňa projekt schválila. Aj napriek pokračujúcim a usilovným sporom s vtedajšou tlačou sa Albertovi podarilo dosiahnuť cieľ av londýnskom Hyde Parku bol vybudovaný výstavný Krištáľový palác, v ktorom sa v roku 1851 uskutočnil prvý ročník svetovej výstavy. Svetová výstava slávila veľký úspech – zúčastnilo sa jej viac ako 14 000 vystavovateľov, z ktorých polovica pochádzala zo zahraničia. Návštevnosť verejnosti bola ohromujúca. Vďaka nej sa podarilo dosiahnuť taký zisk, že postačil na vybudovanie britskej akadémie vied, neskoršieho Victoria and Albert Museum a zostalo aj na založenie hudobnej a výtvarnej akadémie. Po tejto svetovej výstave nasledovali ďalšie a možno povedať, že po celý zvyšok 19. storočia boli tieto veľmi populárne „monstrakcie“ jedným z hlavných spôsobov, ako mohli jednotlivé národy prezentovať pred celým svetom svoju technickú a kultúrnu vyspelosť.

Sdílet článek