DITESE model ondersteunt Smart City rond omgaan met disruptieve technologiën.

Smart City (City Ecosysteem) is een stedenbouwkundige visie hoe informatie- en communicatietechnologie (ICT) gecombineerd wordt met infrastructuur, architectuur, dagelijkse voorwerpen en zelfs ons lichaam, om sociale, economische en ecologische problemen aan te pakken en efficiënt te beheren. De overkoepelende doelstelling van een slimme stad is om de kwaliteit van het leven van de burgers door middel van slimme technologie te verbeteren. In dit artikel geven we een overzicht hoe nieuwe technologiën geïntegreerd worden in Smart Cities. Tevens introduceren we een conceptueel model dat Smart Cities helpt bij het nemen van beslissingen omtrent het integreren van disruptieve technologiën in hun service operations.

Smart Cities

Professor Pieter Ballon (VUB) is auteur van het boek ‘Smart Cities’ (1). In dit boek beschrijft hij hoe slimme steden digitale technologieën inzetten om oude problemen zoals mobiliteit en veiligheid aan te pakken.

Door gebruik te maken van duizenden sensoren en geconnecteerde apparaten, verspreid over de hele stad, worden variabelen gemeten zoals geluidsoverlast, luchtkwaliteit en beschikbare parkeerplaatsen. De gigantische datastroom die dat oplevert, wordt real time verwerkt, en geeft beleidsmakers en burgers een schat aan informatie om meteen te interveniëren of hun gedrag bij te sturen. Het automatiseren van complexe besluitvorming stelt slimme steden in staat om in real time efficiënt en beter in te spelen op de veranderende omgeving.

Transport en utilities omgevingen zijn twee gebieden van het stedelijk beheer, waarin een snelle besluitvorming cruciaal is. Slimme transportsystemen maken gebruik van het internet van dingen (Internet of Things - IoT) en gecombineerd met geautomatiseerde algoritmen kunnen ze naadloos verkeersstromen regelen waardoor wachtrijen verminderen. In Singapore wordt sensor data gebruikt om verkeersopstoppingen in real time aan te passen en zodoende files te beperken. In Kopenhagen detecteren wegen-sensoren naderende fietsers en zorgen ervoor dat de verkeerslichten zo worden ingesteld dat de fietsers steeds groen licht hebben.  

Welke technologische bouwstenen zijn cruciaal voor het creëren van smart cities?

Smartphones en wearables:

In 2007 introduceerde Apple met de iPhone een nieuwe type smartphone die beschouwd werd als trendsetter. Door gebruik te maken van intuïtief swipen, pinchen, scrollen en gebruiksvriendelijke apps voelde de smartphone natuurlijk aan.  Ten gevolge van deze evolutie proberen andere apparaten (zoals bv slimme brillen (Google Glasses), wearables (Fitbits), polshorloges (o.a. Iphone watch)) de rol van de smartphone over te nemen.

Sensoren en slimme camera’s:

Hier komen we op het terrein van het Internet of things (IoT) (2), d.w.z. het verbinden van dingen met het Internet, zodat ze informatie kunnen ontvangen, verwerken en doorsturen en hun gedrag kunnen aanpassen. De analyse van die data zorgt aansluitend voor nieuwe inzichten, en zo voor toepassingen die voor meer efficiëntie zorgen.

Data en samenwerking:

Steden die de waarde van hun data verder willen verhogen, mogen niet stoppen bij de analyse van data. Immers, niet alleen de stad zelf kan al die data aanwenden, maar ook bedrijven, organisaties, ontwikkelaars, onderzoekers, burgers. Op die manier verveelvoudig je het gebruik en nut van je informatie. De keuze om data open te stellen is dus niet alleen een zaak van transparantie en goed bestuur, het zwengelt ook innovatie aan doorheen de hele economie.

Platformisering: City As A Service (3)

De laatste technologische bouwsteen van de Smart City wordt gevormd door de platformen die al die complexiteit moeten beheren.

Een voorbeeld zijn de platformen die rekenkracht en opslagcapaciteit in de cloud aanbieden. Via cloud computing worden de opslag en verwerking van al die data uitbesteed.

Voor steden geldt hetzelfde cloud-vraagstuk. Maar dat gaat verder dan een technische backoffice kwestie. Zeker voor steden bieden generieke platformen, die veelal in de cloud draaien, ook belangrijke mogelijkheden zoals minder investeren in eigen IT infrastructuur (eigen datacenter, firewalls, servers..) waardoor kosten van explotatie (beheer van IT omgeving) en onderhoud (oa. up tot date houden van Operating Systemen met laatste versie, Intrusion dedection…)aanzienlijk verminderen. Een mogelijke overgang is naar een City-as-a Service (CAAS) model, waarbij de dienstverlening losgekoppeld wordt van de beperkingen van de fysieke IT-realiteit.

De platformisering van een stad gaat dus niet alleen over rekenkracht, maar ook over de uitwisseling van data en diensten. Platformisering biedt ongekende mogelijkheden om inefficiënte, versnippering en silovorming te doorbreken.

Cloud of Things (ClouT) (4)

Het totaalconcept van ClouT (zie fig. 2 en 3) is het gebruik maken van Cloud Computing als enabler om het Internet der dingen (IoT) met het Internet ‘van mensen’ te overbruggen via het Internet of Services (web diensten zoals bv op afstand beheren van toepassingen thuis, ) en dit om een efficiënt communicatie- en samenwerkingsplatform (City as a Service Platform) op te richten teneinde alle mogelijke informatiebronnen (dingen en mensen) te benutten. Het doel is om steden slimmer te maken en om hen te helpen met het uitzicht op de nieuwe uitdagingen zoals efficiënt energiebeheer, economische groei en ontwikkeling. ClouT zal zorgen voor infrastructuur, diensten, tools en applicaties die worden hergebruikt door verschillende belanghebbenden, zoals gemeenten, burgers, service-ontwikkelaars en applicatie-integrators. Het doel is om user-centric toepassingen te creëren, implementeren en beheren die profiteren van de nieuwste ontwikkelingen op IoT en cloud-domeinen. ClouT met zijn user-centric benadering, zal ook aan eindgebruikers de mogelijkheid bieden om hun eigen Clouddiensten te ontwikkelen en te delen met andere burgers.

Hoe kan een City Ecosysteem disruptieve technologiën integreren ?

Smart City is een term voor een stad die met behulp van digitale technologieën (Caas) zijn dienstverlening transformeert en verbetert en dit door het optimaliseren van het gebruik van middelen (o.a. mensen), infrastructuur en nieuwe technologiën, in ondersteuning naar de burgers toe.

Een belangrijke onderzoeksvraag is hoe een Smart City (5) omgaat met de kansen geboden door disruptieve technologieën? Om dit te onderzoeken hebben we een conceptueel model ontwikkeld dat een Smart City ondersteunt in het nemen van beslissingen betreffende het omgaan met disruptieve technologieën en hoe deze disruptieve technologie(ën) kunnen opgenomen worden in de service operations.

 

Ontwerp van het conceptueel model.

Dit conceptueel model (DITESE)(fig. 4) bestaat uit volgende componenten: Domain (Strategie, Controle, Uitvoerend/Operationeel), Key Elements (PE= People PS= Interne processen, TR= Technologie (CAAS/ClouT)), W(I)RA-switch, Diensten, City Ecosysteem, Disruptive Event (Technologie)(DE), Precursor (PC).

Definitie van de componenten in dit conceptueel model.

We definiëren de organisatie (Smart City) als een sociale eenheid van mensen en processen die gestructureerd is en als doel heeft om aan de behoefte te voldoen van hun klanten alsook het nastreven van collectieve doelen. (6,7)

Precursor: (8) Een gebeurtenis of object dat bestaat of heeft plaatsgevonden voordat een andere gebeurtenis heeft plaatsgevonden, en een impact had op een die andere gebeurtenis.

Disruptive event: Is een gebeurtenis of verandering die een impact heeft op plannen of processen met of zonder deelname van menselijke tussenkomst.

Disruptieve technologie: Een disruptieve technologie is er één die een gevestigde technologie verdringt en de bestaande industrie omvormt of is een baanbrekend product dat een compleet nieuwe industrie creëert.

Domain: wordt gedefinieerd als de verticale onderdelen van een organisatie (strategisch, controle, operationeel) (9)

Key elementen: Zijn de horizontale onderdelen of componenten in een organisatie die komen en gaan met veranderingen in de strategie, de zakelijke dienstverlening, processen en nieuwe ontwerpen (bv. informatiestromen, applicaties, netwerken en andere infrastructuur) (10)

Service Offering /Delivery: Het bereiken van effectiviteit en efficiency in de levering en ondersteuning van diensten, teneinde waarde te creëren voor de klant en de dienstverlener (11)

W(I)RA-switch: Een virtueel apparaat dat geactiveerd wordt vanuit de strategie om te beslissen welke maatregelen uitgevoerd moeten worden. De input is informatie afkomtig van de disruptieve gebeurtenis.

Controle: Wordt gedefinieerd als het beleid, procedures, bedoeld om een redelijke mate van zekerheid te garanderen dat zakelijke doelstellingen worden bereikt en ongewenste gebeurtenissen worden voorkomen of gedetecteerd en gecorrigeerd worden. (12)

Korte beschrijving van het high level interactieproces in het conceptueel model.

Er worden een aantal precursors  gedefinieerd die een impact hebben op de economische samenleving. Het resultaat van de som van de outputs van deze precursors zal een disruptief event initiëren. Dit event wordt gedefinieerd als een nieuw type technologie. Strategie zal dit disruptief event waarnemen en triggert de W(I)RA-switch door 3 vragen te formuleren: Negeren of monitoren we dit event (O1), wijzen we dit event af (O2), of nemen we dit op in de organisatie (O3).

De actie om W(I)RA in status “monitor (wait/ignore)” te plaatsen kan als reden hebben dat op dat gegeven moment er geen noodzaak is om de technologie op te nemen in de organisatie. De status is geen passieve maar een continue monitoring.

Wanneer de W(i)RA in status “reject” wordt gezet zal de disruptieve technologie niet opgenomen worden in de organisatie omdat de impact op de organisatie te groot is.

Indien de W(I)RA in status “opnemen (adapt)” is geplaatst dan wordt de info (met info wordt hier bedoeld de disruptieve technologie die geïdentificieerd is) geanalyseerd en start een validatieproces. Dit validatieproces zal afhankelijk van de disruptieve technologie een aanpassing initiëren  in PE, PS, TE of een combinatie hiervan. Ten gevolgen van deze aanpassing kan dit een impakt hebben op de output van de service delivery component waardoor eventuele dienstverlening richting de community moet bijgesteld worden.

Een overzicht van acties en belangrijkste componenten in het conceptueel model. (Fig.5) (13)

Een service-systeem is een werk systeem waarin werkzaamheden worden verricht ten behoeve van interne en externe klanten. Het service-systeem bevat service-systeem activiteiten die middelen gebruiken voor het produceren van producten/ diensten.

Resources kunnen bestaan uit technologische entiteiten, Informatieve entiteiten (menselijke) deelnemers of andere hulpmiddelen. De term product/ dienst verwijst naar de bundel van materiële en/ of immateriële daden en resultaten die meer goederen-achtige of meer service-achtige kan zijn. Service-systeem activiteiten worden uitgevoerd door een actor rol zoals: operationele handelingen, controle, strategie

Een productieproces is een proces dat inputs omzetten in outputs. Een ingang is een resource die beschikbaar is voor productie. Een uitgang is een gevolg van de productie

Onderzoeksplanning:

Voor de ontwikkeling van het conceptueel model ( DITESE) maken we gebruik van de DSRM methodology ( Design Science Research Methodology). Deze onderzoeksmethodologie is standaard in de Information Systems academische discipline voor het ontwerpen van nieuwe artifacts. We onderscheiden volgende onderzoeksfazen:

Problem Analysis Phase (Probleem analyse faze): In deze faze doen we een literatuur onderzoek rond reeds eerder wetenschappelijk gepubliceerde onderzoeken betreffende disruptieve technologiën.

In de Solution Analysis Phase , definiëren we de onderzoeks objectieven. Deze zijn als volgt:

  • Item 1: Definiëren van type precursors.
  • Item 2: Definiëren van het criteria voor de toestand Wait(Ignore), Reject, Adapt.
  • Item 3: Onderzoek: door toepassen van voorspellende analyse (predictive analysis) wanneer een disruptieve technologie ontstaat.

Design an Demonstration Phase: In deze faze ontwikkelen we het conceptueel model.

Evaluation Phase: In deze faze testen wij het ontwikkeld conceptueel model.

Referenties:

 

  1. P.Ballon, Smart Cities, hoe technologie onze steden leefbaar houdt en slimmer maakt, Lannoo Campus, 2016
  2. F.de Weser, Internet of Things schakelt versnelling hoger, Datanews, December 2016
  3. N.Walravens, The City as a Service Platform: A Typology of City Platform Roles in Mobile Service Provision, iMinds-SMIT-Vrije Universiteit Brussel,2013
  4. FP7-ICT-2013-EU-Japan, ClouT: Cloud of Things for empowering the citizen clout in smart cities, FP7 contract number: 608641, European Commission (grant agreement n° 608641) and NICT from Japan
  5. Digital Ecosystem, Wikipedia
  6. J.Child, organization contemporary principles and practice, Blackwell publishing, 2005
  7. H. Mintzberg, Organization structures, Academic Service, 2000
  8. H.Peukert, Max Weber, Precursor of Economics sociology and Heterodox Economics?, The American Journal of Economics and Sociology, Vol. 63 N° 5 (November, 2004)
  9. W.Marshall Meyer, Organizational Domains, American Sociological Review, 1975
  10. S.A. Bernard, An introduction to Enterprise Architecture, author House, 2005
  11. Service Operation, TSO, 2007
  12. Cobit 4.1, IT Governance Institute, 2007
  13. G.Poels, R.Lopes, J Cardoso, Service Systems, Concepts, Modeling, and Programming, Springer, 2014

Auteurs:

Patrick Luyts, is Managing Partner bij LSMS en werkzaam als Business Service Architect. Hij is ook praktijk doctorandus verbonden aan de Universiteit Gent in het departement Toegepaste Economische Wetenschappen. Zijn onderzoeksdomein is Service System Science en hij doet onderzoek naar “hoe organisaties disruptieve technologieën incorporeren in hun service operations om hun service delivery te optimaliseren”. E-mail: luyts.patrick@lsms.be

Prof. Dr. Geert Poels, Universiteit Gent

Prof. Dr. Hans Mulder, Universiteit Antwerpen



Niet gevonden? Vraag het de redactie!

Heeft u het antwoord op uw vraag niet gevonden, of bent u op zoek naar specifieke informatie? Laat het ons weten! Dan zorgen we ervoor dat deze content zo snel mogelijk wordt toegevoegd, of persoonlijk aan u wordt geleverd!

Stel uw vraag