In dieser Arbeit soll untersucht werden, ob und wie die Ämter einer Stadt Geodaten, die mittels Smart Devices generiert wurden, nutzen können, um damit das Smart City Konzept zu realisieren.
Dabei müssen zunächst die Beschaffungsmöglichkeiten und das Nutzungspotential der Geodaten genau untersucht werden, um damit schließlich die Umsetzung des Smart City Konzept unterstützen zu können. Es müssen somit innovative und intelligente Ideen und Möglichkeiten zur Beschaffung und Nutzung dieser Geodaten sowie zur Bereitstellung von Diensten für die Bürger überlegt werden. In besonderem Fokus stehen dabei mögliche Herausforderungen und Probleme, die eine Umsetzung dieser Ideen verhindern können. Es muss geklärt werden, ob und wie diese Probleme gelöst und die Herausforderungen überwunden werden können.
In den letzten Jahren hat sich die IT-Branche im Bereich der mobilen IT-Geräte stark revolutioniert. Die Anzahl der Smartphone-Nutzer steigt stetig an. Während im Januar 2009 lediglich 6,3 Millionen Menschen in Deutschland ein Smartphone besaßen, gab es im Februar 2015 in Deutschland bereits 45,6 Millionen Smartphone-Nutzer. Die Tendenz ist weiter steigend. Aber nicht nur die Anzahl der Smartphone- und Tablet-Nutzer steigt stetig an. Es wird prognostiziert, dass auch der Absatz von Wearables, wie zum Beispiel Smart Watches oder Fitnesstracker, stark ansteigen wird. Im Jahre 2014 wurden weltweit 26,4 Millionen Wearables gekauft. Dagegen soll 2019 die Anzahl der abgesetzten Wearables bereits 155,7 Millionen betragen. Diese mobilen IT-Geräte (Smart Devices) werden dabei von den Nutzern vielfältig sowohl im Alltag und in der Freizeit als auch bei der Arbeit eingesetzt. Bei der Nutzung dieser Geräte werden viele verschiedene Daten generiert. Ein großer Anteil daran bilden Geodaten.
Die Weltbevölkerung steigt stetig an und weltweit zeigt sich auch ein starker Trend zur Urbanisierung. Dadurch, dass die Anzahl der in Städten lebenden Menschen weltweit stark ansteigt entstehen auch viele Probleme, wie zum Beispiel Umweltverschmutzung, Klimawandel, demografischer Wandel und Ressourcenknappheit. Das Smart City Konzept beinhaltet viele Ansätze, um diese Probleme in den Städten zu bekämpfen. Deshalb wird in vielen Ländern dieses Konzept stark durch die Politik vorangetrieben. Kennzeichnend bei diesem Konzept ist, dass moderne Technologien verwendet werden, um diesen Problemen entgegen zu wirken.
Inhaltsverzeichnis
1. Thematische Einführung
2. Methodik
3. Grundlagen
3.1. Der Begriff Geodaten
3.2. Smart Devices
3.3. Der Begriff Smart City
3.3.1. Unterscheidung von anderen Begriffen
3.3.2. EU-Förderprogramme zu Smart City
3.3.3. Bereiche des Smart City Konzepts
3.3.3.1. Smart Mobility
3.3.3.2. Smart Energy
3.3.3.3. Smart Living
3.3.3.4. Smart Environment
3.3.3.5. Smart Governance
4. Geodaten aus Smart Devices im Smart City Konzept
4.1. Beschaffungsmöglichkeiten der Geodaten
4.1.1. Geodatenerhebung mittels Auto
4.1.2. Geodatenerhebung mittels Fahrrad
4.1.3. Geodatenerhebung mittels Smart Meter und intelligenter Haushaltselektronik
4.1.4. Personenbezogene Generierung von Geodaten unterschiedlicher Nutzungsaktivität im Bereich Gesundheit, Lifestyle und Kultur via Smartphone und Wearables
4.2. Anwendungssoftware und zentrale Einheit
4.3. Amtliche Nutzung und öffentliche Bereitstellung von Diensten aus den gewonnenen Geodaten
4.3.1. Interne Nutzung durch die Ämter
4.3.1.1.Nutzung der Geodaten im Bereich Smart Mobility
4.3.1.2. Nutzung der Geodaten im Bereich Smart Energy
4.3.1.3. Nutzung der Geodaten zur Verbesserung der Lebensqualität
4.3.2. Öffentliche Bereitstellung über die Geoportale
4.3.3. Applikations-Dienste für die Nutzer
4.3.3.1. Dienste im Bereich Smart Mobility
4.3.3.2. Dienste im Bereich Smart Home und Energy
4.3.3.3. Dienste im Bereich Smart Living und Environment
4.3.3.4. Dienste im Bereich Communication and Governance
4.4. Diskussion
5. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht, wie Geodaten, die durch die Nutzung mobiler IT-Geräte (Smart Devices) generiert werden, von städtischen Ämtern beschafft und genutzt werden können, um die Umsetzung des Smart-City-Konzepts zu unterstützen und die Lebensqualität in urbanen Räumen zu verbessern.
- Beschaffung von Geodaten über Smart Devices (Auto, Fahrrad, Smart Meter, Wearables).
- Konzeption einer zentralen IT-Infrastruktur und Anwendungssoftware (Smart-City-App).
- Amtliche Nutzung der gewonnenen Daten in den Bereichen Smart Mobility, Smart Energy und Lebensqualität.
- Diskussion technischer, rechtlicher und organisatorischer Herausforderungen.
Auszug aus dem Buch
4.1.1. Geodatenerhebung mittels Auto
Immer mehr moderne Automobile lassen sich über ihren Bordcomputer mit Hilfe unterschiedlicher Schnittstellen, wie z.B. Bluetooth, USB oder über Mobilfunk, mit dem Smartphones verbinden (siehe z.B. BMW , kein Datum). Diese Autos besitzen eine große Anzahl an Sensoren, die vielseitige und interessante Daten generieren. Kombiniert mit dem Bordcomputer dienen diese Sensoren dem Fahrer eines Autos als Assistenzsysteme, indem dieser zum Beispiel darüber informiert wird, wann er schalten soll, wie hoch sein aktuelle Spritverbrauch ist, ob er zu schnell fährt und ob sich auf der befahrenen Stecke Gefahrenzonen befinden. Dadurch soll dem Fahrer eine komfortable und umweltschonende Fahrt ermöglicht werden.
Beispiele dieser Sensoren sind Drehzahl und Beschleunigungssensoren, Temperatursensoren, Kraft- und Drehmomentsensoren, Distanzsensoren, Druck- oder Stoßsensoren, GPS-Antennen und Sensoren welche die Tankfüllhöhe oder den Bremsbelagverschleiß messen, ein Gyroskop und Sensor für den Luftdruck, z.B. Barometer und noch viele weitere (Bosch, 2012). Es besteht deshalb die Möglichkeit, durch die Verbindung eines Smartphones mit dem Bordcomputer die Daten, welche durch die Sensoren erzeugt werden, in Echtzeit zu beschaffen und sie mit dem Standort des Autos zu kombinieren. Mithilfe einer App auf dem Smartphone können diese Geofachdaten dann gesammelt und an den Betreiber der App übermittelt werden.
Bisher findet eine Sammlung solcher Daten hauptsächlich durch die Autohersteller statt (BMW , kein Datum). Mittels dieser Daten bekommen die Hersteller unter anderem Informationen über den Verschleiß der Autos und die Verlässlichkeit der Sensoren und können diese dann verwenden, um neue verbesserte Autos herzustellen und die Daten können auch Dritten, wie zum Beispiel einem Kfz-Versicherungsunternehmen, weitergeleitet werden. Es wäre jedoch auch denkbar, dass außer den Autoherstellern auch eine Anwendung durch die Stadt angeboten wird.
So könnte zum Beispiel von einer Stadt eine App angeboten werden, womit ein Smartphone mit den Bordcomputern aller in Deutschland zugelassenen Automodelle verbunden werden kann. Möglich wäre somit eine App, welche die Daten, die mittels der verschiedenen Sensoren erzeugt werden, in Echtzeit mit dem Standpunkt des Autos kombiniert und speichert und sie dann an den App-Anbieter, die Stadt, übermittelt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Thematische Einführung: Die Einleitung thematisiert die zunehmende Verbreitung von Smart Devices und deren Potenzial zur Datengenerierung im Kontext der Herausforderungen der Urbanisierung und des Smart-City-Konzepts.
2. Methodik: Dieses Kapitel erläutert die Herangehensweise der Arbeit, die auf vorhandenem Grundlagenwissen, Literaturrecherche und eigenständigen, technisch orientierten Überlegungen basiert.
3. Grundlagen: Es werden die zentralen Begriffe Geodaten, Smart Devices und Smart City definiert, wobei letzteres in seine wesentlichen Bereiche wie Smart Mobility oder Smart Energy unterteilt wird.
4. Geodaten aus Smart Devices im Smart City Konzept: Das Hauptkapitel untersucht konkrete Möglichkeiten zur Datenerhebung mittels verschiedener Endgeräte und beschreibt eine systemische Lösung zur Verarbeitung und Nutzung dieser Daten durch städtische Behörden.
4.1. Beschaffungsmöglichkeiten der Geodaten: Hier werden technische Szenarien beschrieben, wie Daten aus Fahrzeugen, Fahrrädern und Haushaltstechnik zur städtischen Analyse extrahiert werden können.
4.2. Anwendungssoftware und zentrale Einheit: Dieses Kapitel entwirft das Modell einer zentralen Verwaltungseinheit und einer App-Lösung, um Daten effizient zu erfassen und Dienste für Bürger bereitzustellen.
4.3. Amtliche Nutzung und öffentliche Bereitstellung von Diensten aus den gewonnenen Geodaten: Detaillierte Betrachtung, wie Behörden die erhobenen Daten für Verkehrsplanung, Energieeffizienz und soziale Verbesserungen nutzen können.
4.4. Diskussion: Eine kritische Auseinandersetzung mit der technischen Umsetzbarkeit, dem Finanzierungsbedarf, der Datensicherheit und den datenschutzrechtlichen Rahmenbedingungen des vorgeschlagenen Konzepts.
5. Fazit: Die abschließende Bewertung unterstreicht das hohe Potenzial der datenbasierten Stadtentwicklung, erfordert jedoch eine langfristige Strategie zur Überwindung von Hürden und zur Steigerung der Nutzermotivation.
Schlüsselwörter
Smart City, Geodaten, Smart Devices, Smart Mobility, Smart Energy, Smart Living, Smart Governance, Geodatenerhebung, Stadtverwaltung, Lebensqualität, Urbanisierung, Datenschutz, Smartphone-App, Sensordaten, digitale Infrastruktur.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht das Potenzial von Geodaten, die durch private Smart Devices generiert werden, für die amtliche Nutzung im Rahmen des Smart-City-Konzepts zur Verbesserung urbaner Lebensbedingungen.
Welches ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist es, aufzuzeigen, ob und wie Stadtverwaltungen mittels moderner Technologien (Smartphones, Wearables, etc.) Daten beschaffen und nutzen können, um die städtische Planung und Dienstleistungen effizienter zu gestalten.
Welche zentralen Themenfelder behandelt die Arbeit?
Die zentralen Felder umfassen die Bereiche Smart Mobility, Smart Energy, Smart Living, Smart Environment und Smart Governance.
Welche wissenschaftliche Methode wurde angewandt?
Es wurde eine literaturgestützte Arbeit durchgeführt, die durch Eigenüberlegungen und die Analyse existierender technischer Konzepte ergänzt wurde, um mittel- bis langfristig realisierbare Lösungsvorschläge zu erarbeiten.
Was wird schwerpunktmäßig im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Beschaffung von Geodaten (u.a. durch PKWs und Fahrräder), das Design einer zentralen IT-Plattform sowie die konkrete amtliche Nutzung der Daten für die Infrastrukturplanung und die öffentliche Bereitstellung von Diensten.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Untersuchung am besten?
Wesentliche Begriffe sind Smart City, Geodaten, Smart Devices, Stadtverwaltung und die digitale Transformation von Diensten für die Bürger.
Wie könnten laut Autor Datenschutzbedenken bei der Datenbeschaffung entkräftet werden?
Der Autor argumentiert, dass eine ausdrückliche, gesonderte und schriftliche Einwilligung der Nutzer bei der App-Installation und Verifizierung sowie die Anonymisierung der Daten die rechtlichen Vorgaben (insbesondere des Telekommunikationsgesetzes) erfüllen können.
Warum wird der Kauf von fertigen Datensätzen als Lösung abgelehnt?
Der Autor lehnt den Kauf von Datensätzen ab, da diese oft schnell veralten, nicht exakt auf die städtischen Bedürfnisse zugeschnitten sind und die Stadt von externen Anbietern abhängig machen, was langfristig teurer und weniger effizient ist.
- Citar trabajo
- Richard Rony Joseph-Jeyaseelan (Autor), 2015, Smart City. Beschaffung und Verwendung von Geodaten aus Smart Devices durch die Stadtverwaltung, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/340668
