公開日・2023年11月22日
寄稿者: Alice Gomstyn、Alexandra Jonker
スマート・シティーとは、テクノロジーとデータ収集が、生活の質の向上だけでなく、都市運営の持続可能性や効率の向上にも役立っている都市エリアのことです。官公庁・自治体が利用するスマート・シティー・テクノロジーには、情報通信技術（ICT）やモノのインターネット（IoT）があります。
ICT、IoT、その他のスマート・テクノロジーがますます重要な役割を果たす都市運営の分野として、交通、エネルギー、インフラがあります。都市がシステムや構造を更新してこれらのテクノロジーを組み込むにつれて、よりスマートになります。しかし、正確にどの都市がスマート・シティーとみなされるべきか、あるいは「最もスマートな」都市の役割を主張すべきかについては議論の余地があります。
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身体の神経系が、人間が周囲の世界にどう反応するかを統制しているように、進化するテクノロジーは、都市が地域の都市環境の変化に対応できるようにしています。
リアルタイムのデータを含むデータを収集するテクノロジーは、スマート・シティー構想とそれが約束するメリットの中核をなすものです。データに基づく洞察は、地方自治体が都市計画を改善し、廃棄物管理から公共交通機関まで幅広い都市サービスを展開するのに役立ち、住民の生活の質の向上につながります。より効率的な都市サービスは、炭素排出量の削減にもつながり、気候変動に対処する世界的な取り組みに貢献すると同時に、地域の空気の質も改善します。さらに、スマート・シティー・ソリューションでは、より良いインフラと技術革新が雇用創出とビジネス・チャンスを促進するため、経済成長の原動力となる可能性があります。
米国運輸省は、スマート・シティーとコミュニティーの特徴として、次の3点を挙げています。1
センサーのネットワークは、さまざまなアプリケーションや都市サービスに利用できるデータを収集し、統合します。
接続性により、自治体職員は地域社会と直接交流したり、都市のインフラを監視および管理したりできます。
官公庁・自治体はオープン・データの理念を掲げており、運営データや計画データを定期的に一般市民と共有しています。
都市環境を改善するためのテクノロジーやデータに基づく取り組みは、少なくとも1960年代までさかのぼります。当時、カリフォルニア州ロサンゼルスの自治体職員がデータを収集し、コンピューター・プログラムを使って、介入を必要とする貧困地域を特定しました。2
「スマート・シティー」という用語は、1990年代に学術文献に登場し始め、その定義は長年にわたって進化し、拡大してきました。McKinsey Global Instituteが2018年に発表した報告書によると、かつて市当局はスマート・シティー・テクノロジーを「水面下で」活用していましたが、現在ではスマート・シティー・ソリューションには都市住民の関与が増えています。これらの利害関係者は、デジタル・プラットフォームやインタラクティブなモバイル・アプリを通じて重要なデータを収集および共有でき、スマート・シティー・エコシステムにおいて重要な役割を果たしています。 3
今日、スマート・シティー・ソリューションは、都市部が人口増加に関する課題に対処するのに役立つとして、しばしば宣伝されています。国連は、2050年までに世界人口の3分の2が都市に住むようになると予測しています。
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民間部門の効率と持続可能性を向上させる新しいテクノロジーは、次のようにスマート・シティー・ネットワークも強化しています。
情報通信技術には、データに関連するさまざまなテクノロジーが含まれます。米国商務省標準化技術研究所（NIST）は、ICTをデータと情報の取得、保存、検索、処理、表示、表現、提示、整理、管理、セキュリティー、転送、交換を包含するものと定義しています。
モノのインターネット（IoT）とは、センサー、ソフトウェア、ネットワーク接続を内蔵し、データの収集と共有を可能にする物理的な機器、車両、家電製品、その他の物理的なオブジェクトからなるネットワークを指します。これらのコネクテッド・デバイスは「スマート・オブジェクト」とも呼ばれ、スマート・サーモスタットのような単純な「スマート・ホーム」および「スマート・ビルディング」デバイスから、スマートウォッチのようなウェアラブル、交通システムに組み込まれたテクノロジーまで多岐にわたります。Wi-Fi（無線接続）はIoT機能をサポートし、公衆Wi-FiはしばしばIoTを活用した都市サービスの鍵と考えられています。
オートメーションとは、テクノロジーを使用して、最小限の人間の入力でタスクを実行することです。スマート・シティー・プロジェクトでは、オートメーションにより、モノのインターネット内にあるコネクテッド・デバイスによって送信されるリアルタイム・データに対し、都市の応答性が向上します。たとえば、オートメーションにより、光と動きを関知するセンサーからのフィードバックに応じて、街路灯を点灯・消灯することができます。このようなシステムは、街灯が不要になると自動的に消灯し、エネルギー効率と都市運営の持続可能性を促進します。
スマート交通は、スマート・シティー計画の要です。モノのインターネット、人工知能、そしてジオロケーションのようなその他のテクノロジーを利用して、官公庁・自治体や民間セクターのパートナーはリアルタイム・データを収集し、公共交通機関の改善、交通渋滞の緩和、炭素排出量の削減、都市住民と通勤者の生活の質の向上を実現しています。
スマート交通システムで使用されるスマート・シティー・テクノロジーは、当局が故障の危険性がある都市交通手段を予測し、事前予防的に修理を発注できるようにしています。また、駐車場の空き状況を評価して、利用者に情報を提供するスマート・パーキング・システムを強化したり、リアルタイムの交通データを使用して、交差点での信号変更のタイミングを決定することで、AIを活用した効率的な交通管理のアプローチを促進しています。スマート交通システムはまた、電気自動車や自律走行車の利用をサポートし、炭素排出量の削減と交通の流れの改善にも貢献しています。
AIのようなスマート・シティー・テクノロジーは、エネルギー供給会社がセンサーとソフトウェアを備えた電力網であるスマート・グリッドを管理するために利用されています。高度なソフトウェアと分析ツールにより、コネクテッド・デバイスを通じて提供されるデータを分析し、エネルギー消費のパターンを特定し、将来のエネルギー使用を予測することができます。これはプロバイダーが事前予防的に停電を回避したり、顧客のニーズを満たしたりするのに役立っています。スマート・エネルギーはまた、再生可能エネルギー源とエネルギー効率の高いテクノロジーの統合をサポートし、気候変動の緩和をサポートすることができます。
また、スマート・エネルギー・テクノロジーは、石油・ガス事業で消費される二酸化炭素排出量、廃棄物、資源を削減することができます。たとえば、以下のような例が挙げられます。
- 資産の寿命を延ばし、資産の保守および監視に必要なリソースを削減するために、AIとIoTによる予測的資産最適化を適用します。
- デジタル・システムへの移行をより適切なタイミングで行い、性能が悪く、過剰消費している設備を調査するために、全体的な資産パフォーマンスに焦点を当てながら上流および中流オペレーションを最適化します。
- エネルギー消費を削減し、健康、安全、環境（HSE）の懸念を改善するために、環境モニタリングのためのテクノロジーを使用します。
スマート・インフラには、スマート交通とスマート・エネルギーの両方だけでなく、水道などの公共事業や、ケーブルやデッキなど交通を支える構造物や設備の保守も含まれます。他のスマート・テクノロジーと同様に、センサーやコネクテッド・デバイスを使用して収集されたデータは、問題が深刻化する前に、意思決定者が潜在的な問題（この場合は、インフラ資産に関する問題）を発見し、事前予防的に対処し、それと同時に地域住民の効率と生活の質を向上させるのに役立ちます。
どの都市エリアがスマート・シティーに該当するのか、どの都市が「最もスマート」なのかは、どの情報源を参考にするかによって異なります。ヨーロッパ、アメリカ大陸、アジアの都市は、定期的にさまざまなランキングで順位を争っています。しかし、ニューヨーク市やシンガポールのような世界的な商業の中心地から、テネシー州チャタヌーガや中国浙江省のような地域大国まで、世界中の官公庁・自治体がさまざまなスマート・シティー・ソリューションを取り入れていることは確かです。
浙江省では、中国の他の多くの場所と同様に、電気自動車用の充電ステーションが至るところに設置されるようになっています。同省には100万以上の充電ステーションがあると言われています。チャタヌーガでは、スマート・シティー・プロジェクトとして、さまざまな組織と協力し、センサー・ネットワークを通じて大気の質を監視する活動が行われています。このプロジェクトは、市の大気質に関する取り組みを支援し、医療専門家に貴重な情報を提供します。
しかし、スマート・シティーのイノベーションは単独で起こるわけではありません。バルセロナを拠点とするSmart City Expo World Congressのようなイベントでは、都市計画者、非営利団体、企業が定期的に集まり、「世界中の都市イノベーションを集結させる」という目標を掲げながら、アイデアや解決策を発表しています。
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脚注
1「Putting People First: Smart Cities and Communities」（ibm.com外部へのリンク）。米国運輸省、2021年6月9日。
2「Uncovering the Early History of ‘Big Data’ and the ‘Smart City’ in Los Angeles」（ibm.com外部へのリンク）。Valliantos, Mark.Boom California、2005年6月16日。
3「Smart cities: Digital solutions for a more livable future」（ibm.com外部へのリンク）。McKinsey Global Institute、2018 年 6 月 5 日。