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実証実験が始まったスマートシティ化とは?基本知識と国内外の事例まとめ

持続可能性社会を目指し、世界的に開発が進められているスマートシティについて、まだまだ知らないことが多くあります。既存の仕組みに先端テクノロジーを駆使して改善するもの、新たに構築するものなどさまざまです。
ここでは、そもそもスマートシティはどのようなプロジェクトなのか、その仕組み、国内外のプロジェクト事例をまとめて解説します。

スマートシティとは

スマートシティとは、IoT(Internet of Things:モノのインターネット)の先端技術を用いて、基盤インフラと生活インフラサービスを効率的に管理、運営して、人々の生活の質を高め、環境に配慮しながら継続的な経済発展を目的とした新しい都市のことを言います。

スマートシティが広がっている背景

スマートシティが拡大している背景には、何があるのでしょうか。
それは、社会インフラの老朽化やエネルギー不足、高齢化社会などを含めたあらゆる要因が挙げられます。一方で、テクノロジーの発展としてIoTやセンサー、ビッグデータによるデータ収集、分析が可能になったことで、スマートシティの実現可能性を押し上げているとも言えます。

例えば、新興国においては成長に対してのインフラ整備が追いつかず、更には人口増加に対して電力不足が課題になっています。そこで、新たな都市形成の方針として、スマートシティが検討されるケースが増えています。

先進国においては、整備されてから数十年経過し、インフラの老朽化や高齢化社会の課題を抱えています。それらの対策としてスマートシティを導入される側面があります。既存資源や再生可能エネルギーをうまく活用することで、増加する電力需要を無駄なく効率的に生み出すことが必要だと考えられています。

スマートシティの仕組み

・IoT
センサーとIoTを駆使し、生産性の高い工場へ
・BEMS
AI導入、業務自動化による業務効率化の実現
BEMSによるオフィスやビルのエネルギー最適化
・HEMS
家庭用蓄電池、太陽光発電による災害時の対策
HEMSによる節電と各家庭の電力見える化
・EV
EV普及によるCO2削減
シェアモビリティの普及
・自動化
あらゆるデジタル機器の自動化
・再エネ
再生可能エネルギーの導入によるCO2削減

スマートシティの仕組みでは、エリアごとにあらゆる技術が導入されて複雑につながり合っています。全体を支えるネットワークとしては、「電力網」と「通信網」の2つがあります。それらの相互データをもとに最適なスマートシティが構成されます。課題としては、エネルギー不足、CO2、人手不足、交通渋滞、災害、経済などの対策で効果が得られることに期待されています。

世界のスマートシティ

スマートシティの先進国は、中国と言われています。欧米では、アメリカやカナダが中心に進められています。

高速通信と情報発信を実現するニューヨーク

スマートシティにあらゆるプロジェクトが進んでいるのがニューヨークです。その中でも「LinkNYC」プロジェクトは最も高く評価されています。市内の公衆電話ボックスを高速Wifiの基地にしてしまうことで、市内のいたるところでギガビットの高速通信が利用可能になります。また、高速通信が通ることで可能となる、公共施設にスクリーンを設置してローカル情報をリアルタイムで配信される仕組みも整備しています。ニューヨーク市民、観光客共に必要な情報が得られる街に進化しています。

スマートエネルギー開発のアムステルダム

省エネルギー実現のために、市民のエネルギー消費行動を変える取り組みを行なっているのがアムステルダムです。スマートメーターの導入によって電力の見える化を実現している他、再生可能エネルギーや電気自動車の導入も進んでいます。尚、日本ではスマートメーターの導入が100%になっています。

人工知能で交通監視を実現した杭州市

交通渋滞、違反、事故を減らすための監視システムの開発を進めているのが杭州市です。従来から設置している関しカメラは、性能を上げる必要があります。そしてアリババが研究している画像認識技術で画像データ解析を行い、リアルタイムの監視を実現しようとしています。道路交通網の最適化だけに関わらず、違反の取り締まり強化、事故防止に大きく貢献できます。

日本国内のスマートシティ

日本では、経産省が進めている次世代エネルギー、社会システム実証事業として、4つの都市が選ばれています。神奈川県横浜市愛知県豊田市京都府けいはんな学研都市福岡県北九州市です

横浜スマートプロジェクトでは、ピーク電力量の低下や電力の安定供給を実現するため、東芝が企業や家庭などの単位ごとの電力供給に対して節電を促しています。
これまで、暑い時や寒い時は一時的に電力量が増大することで、発電量を増やす必要があり、不安定になっていました。そこで、電力需要のピーク時に節電を促すことで、需要の集中を緩和させることに成功しました。

トヨタ本社のある愛知県豊田市では、超小型EVシェアリングサービスの実証実験が行われています。決められた各ステーションには超小型EVが設置されており、ステーション間であれば乗り捨てができるサービスになっています。現在、実証実験の場として東京、沖縄、バンコクなどにもエリアが広がっています。

三井不動産主導で行われているプロジェクトがあります。当プロジェクトでは、3つの指針があります。それは、「環境共生都市」「新産業創造都市」「健康長寿都市」の3つです。公民学の連携をベースとしたプラットフォーム構築を目指しています。

また同時に、東京大学の高齢社会の研究、千葉大学の予防医学センターなども置かれて健康長寿都市構築への取り組みがなされています。

IoT接続によるセキュリティ課題

スマートシティ計画は、良いことばかりでもありません。あらゆるものがインターネットに接続されることで、セキュリティへの懸念が増します。スマート化が進むことで、重要データがサーバへ集中して蓄積され、サイバー攻撃の対象になりやすい状況となります。個人情報なども蓄積されることによって、悪用への懸念も大きいです。

スマート化を行うことは同時にセキュリティ対策の強化も必要となってきます。

まとめ

ここでは、スマートシティについての基本知識と合わせて国内外で取り組んでいるプロジェクト例を紹介してきましたが、いかがでしょうか。
IoT時代によって、スマートシティへの取り組みは避けて通れないものになっています。ただし、スマートシティの完全な実現までには、多くの課題解決をする必要があります。法整備も含めて、実証実験を繰り返しながら実現に向けて進めていく必要があるのです。
また、世界各地でもスマートシティへの取り組みはなされているので、出てくる事例から参考にできることも多くあります。一つ一つ形になってくることで、目に見えてスマートシティ化が進んでいるのがわかるようになります。どのように変わっていくのか注視する必要のある分野です。

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