Open Smart Cities, welke standaarden zijn er?

In een vorige post had ik het over de nood aan standaarden binnen een Smart City context. In deze post neem ik je wat verder mee in de verschillende “standaardisatie” initiatieven en dat op verschillende niveaus. De bedoeling is om alles zo begrijpbaar mogelijk uit te leggen. Zoek je gedetailleerde technische content dan kan ik je verschillende bestaande artikels aanraden (let’s get in touch)

Internationaal niveau

Als we op internationaal niveau kijken zien we verschillende initiatieven naar boven komen. We onderscheiden “technologische/technische” initiatieven en we onderscheiden ook “beschrijvende” initiatieven. Beiden zijn belangrijk om te kennen. De beschrijvende initiatieven creëren een kader waarbinnen open Smart Cities gedefinieerd worden. De implementatie of eerder praktische uitvoering ervan beschrijft dan hoe iets “concreet” opgezet of gebouwd kan worden.

Fiware

We beginnen eerst met de meer technische invulling van een open smart cities. Fi staat voor Future Internet. Fiware bestaat uit standaard componenten, beschikbare databronnen en een kant-en-klare infrastructuur. Niet voor niets maken de kenners de vergelijking met LEGO, waarmee prachtige bouwwerken opgebouwd kunnen worden. De standaard Fiware-componenten zijn de LEGO-stenen en de kant-en-klare Fiware-infrastructuur is de LEGO-bouwplaat. De bouwstenen, databronnen en de standaardinfrastructuur maken het snel ontwikkelen van apps en andere internettoepassingen mogelijk. Onderdelen van die toepassingen zijn ook weer herbruikbaar. Dat betekent dat apps en webapplicaties sneller en goedkoper ontwikkeld kunnen worden. Dat geheel wakkert de digitale innovatie aan.

Fiware gaat heel breed. Zie het als een Open Source pijler van de slimme digitale toekomst. Smart Cities zijn daar uiteraard een belangrijk onderdeel van. In onderstaande video wordt kort de link tussen Fiware en Smart cities toegelicht.

Bovenstaande info blijft natuurlijk redelijk abstract. Om het wat concreter te maken geef nog wat side-info 😉

De kern van het FIWARE-ecosysteem is het zogenaamde FIWARE-platform. Het is een verzameling openbaar en gratis te gebruiken API-specificaties gecombineerd met referentie-implementaties. Het FIWARE-platform is gegroepeerd in zeven grote onderdelen die de “generieke enablers (GE’s)” worden genoemd. Elke GE vertegenwoordigt een bepaald aspect van FIWARE-diensten en biedt ook één of meer componenten samen met referentie-implementaties. Bovendien zijn er zogenaamde ‘domein’ specifieke enablers (DSE’s) die componenten bieden voor bepaalde domeinen zoals gezondheid, energie enz. De algemene enablers zijn als volgt georganiseerd:

• Gegevens- /contextbeheer: dit bevat alle componenten die nodig zijn voor opslag, toegang, gegevensverwerking en analyse als onderdeel van een smart toepassing
• Internet of Things (IoT) -diensten: Hier zijn alle benodigde componenten vervat om sensornetwerken en routeringen van gegevens in te stellen naar andere GE’s.
• Geavanceerde webgebaseerde gebruikersinterface: Componenten om gebruikersinterfaces te ontwerpen, inclusief geografische informatie en interactieve 3D-grafieken
• Beveiliging: componenten om beveiliging te definiëren of af te dwingen.
• Geavanceerde middleware en interfaces naar netwerk en apparaten
• Toepassingen / services en gegevenslevering: Componenten en tools voor datavisualisatie, het eenvoudig genereren van mashups en app-store-achtige verdeling van diensten en gegevens
• Cloud Hosting: Componenten en tools gericht op het leveren en beheren van FIWARE-services via cloudinfrastructuur

Een praktische component binnen Fiware waar we heel snel naar refereren is bijvoorbeeld de Context Broker. Een implementatie daarvan is NGSI-LD, waar ik het in de vorige post al even over had.

OASC

OASC staat voor “Open & Agile Smart Cities”. Het is een groep van gegevens-bewuste steden en gemeentes die zich inzetten om het dagelijks leven van hun burgers te verbeteren (klinkt goed, niet? 🥰) Naast tal van OASC-activiteiten zijn de leden een integraal onderdeel van een nieuw wereldwijd initiatief van slimme steden tussen de open API-leiders FIWARE (zie vorig hoofdstuk) en de wereldwijde branchevereniging TMForum.

Het doel: een nieuwe wereldmarkt ontwikkelen voor innovatieve en kosteneffectieve oplossingen en diensten voor lokale besturen voor burgers. Vaak zijn complexe datamanagement-mechanismen nodig om deze voordelen te benutten en steeds beter beschikbare data effectief te hergebruiken.

Momenteel zijn er al een 140-tal steden en gemeentes, wereldwijd die verbonden zijn aan de OASC beweging. In België hebben we Gent, Brussel, Antwerpen en Leuven. Een kaartje met meer informatie: https://www.google.com/maps/d/u/0/viewer?mid=1v-p6xJCYcCBpO5IK1TVAdW-Rnrk&ll=24.87570224690881%2C25.857019750000063&z=2

Concreet, over wat gaat OASC nu? Ik citeer even:

OASC defines a robust model for standards-based innovation and procurement of IoT- and AI-enabled services across domains

Dit robuust model worden ook wel de MIM‘s genoemd. De Minimal Interoperability Mechanism principes zijn belangrijke puzzelstukken in de smart city-strategie bedacht door het Open & Agile Smart Cities (OASC) -netwerk. Deze universele bouwstenen helpen de interoperabiliteit van gegevens, systemen en diensten tussen steden en leveranciers over de hele wereld te bereiken.

Daar lees je het: interoperabiliteit. Daar gaat het allemaal over.

Hieronder een overzicht van de 3 gedefinieerde MIM’s. Deze werden vorig jaar trouwens “officieel” vormgegeven en gepresenteerd (meer info).

MIM 1 — Context Information Management

Context-informatie is het middel om een holistische en geïntegreerde manier aan te bieden voor gegevenstoegang, het gebruik, het delen en het beheer van gegevens. Het wordt meestal aangeboden in de vorm van een ‘Context Broker’, een technische oplossing die binnenkomende data behandelt, verwerkt, tijdelijk opslaat en daarna met contextuele gegevensentiteiten doorstuurt. De NGSI-LD API specification biedt een compleet overzicht van hoe dit in elkaar zit. Concreet gaat het over een “Linked Data” structuur die dus context geeft aan informatie. Ik herhaal even het prentje van een vorige post. Het “beschrijft” de data.

MIM 2 — Shared data models

Hier gaat het over gemeenschappelijke datamodellen. Die zijn eigenlijk een reeks modellen die generieke entiteiten en hun gerelateerde kenmerken beschrijven op basis van het CIM-datamodel (MIM 1). Ze bieden een standaard om een gemeenschappelijke en gedeelde taal te garanderen voor het verspreiden en opschalen van verschillende datatypes. Concreet zijn het dus richtlijnen en is het een catalogus van gemeenschappelijke datamodellen in verschillende branches om interoperabiliteit mogelijk te maken voor applicaties en systemen tussen verschillende steden. In de context van Synchronicity (hierna besproken) staan verschillende datamodellen hier beschreven.

MIM 3 — Marketplaces

De Marketplace-enabler biedt een overzicht voor het beschikbaar stellen van bronnen aan consumenten, met functies zoals Service Level Agreements (SLA), catalogus-, order-, licentie- en inkomstenbeheer.

De marktplaats is gepositioneerd als een datamarkt die toegang biedt tot datasilo’s en ook de middelen biedt om geld te verdienen met premium databronnen met een vertrouwde en betrouwbare transactiemanager. Lees: een datamarkt waar je op een veilige manier data kan verhandelen. 😉

Daarnaast zijn er nog 2 andere MIM’s in ontwikkeling.

• MIM 4 — Personal Data Management
• MIM 5 — Fair Artificial Intelligence

Synchronicity

Synchronicity gaat een stapje verder en heeft eigenlijk een framework gemaakt op basis van de OASC MIM’s (kan je nog volgen met alle afkortingen? 😁)

De visie van SynchroniCity is om een markt te creëren voor IoT-compatibele data en services. Dit doel proberen ze te bereiken door gebruik te maken van de MIM-aanpak. Binnen het Synchronicity project levert elke partnerstad IoT-gegevens in een gestandaardiseerd formaat — met behulp van gemeenschappelijke standaarden, datamodellen en een ecosysteembeheer-API. Dit maakt het mogelijk om de oplossingen die uitgezocht en in gebruik genomen werden heel snel op te schalen; volgens het principe ‘ontwikkel één keer, implementeer meerdere keren’. Voor steden daarentegen betekent dit dat ze diensten kunnen inkopen op basis van de open standaarden die ze hebben geïmplementeerd. Dit helpt hen om lock-in van leveranciers te voorkomen.

De SynchroniCity Framework principes?

• Open Architectuur en Open API (geen vendor lock-in)
• Interoperabiliteit, repliceerbaarheid en herbruikbaarheid over alle steden en over sectoren heen.
• Hergebruik van bestaande en standaarden
• Naleving van bestaande technologieën van de steden
• OASC-principes en de definities van de MIM’s

Onderstaande afbeelding geeft dit “visueel” weer. Een tip, lees zeker hun boeiende whitepaper die je hier kan downloaden.

Synchronicity beschrijft ook verschillende datamodellen (voor MIM2). Een interessante waar wij bv. al mee werken is de “Air Quality observed”. Je kan alle beschikbare datamodellen hier terugvinden.

Vlaams niveau

Bovenstaande zaken kaderen allemaal in een “internationale” context. Terecht ook, want Smart Cities zijn uiteraard een internationaal thema. Maar hoe kijken we vanuit Vlaanderen naar die standaardisatie? Wat is de rol/impact van de OASC/Synchronicity bewegingen?

Open City of Things

In Vlaanderen loopt er een initiatief genoemd “Open City of Things” waar IMEC z’n schouders onder zet. Ik citeer even de website van Imec City of Things.

In Open City of Things komen de best practices van technologische innovatie samen. Use cases vormen een bron van inspiratie en kennis voor elke overheid die de toekomst voor ogen heeft. Gevalideerde bestekken kunnen kleinere overheden helpen om zelf hun bestek in te dienen. En een tech roadmap helpt gebruikers om de juiste technologieën voor elke slimme stadstoepassing uit te stippelen. Met als rode draad: de interoperabiliteit van technologische oplossingen. Op die manier kunnen we een volledig technologisch, Vlaams ecosysteem uitbouwen. Samen maken we Vlaanderen slim.

Ze hebben daar een interessante whitepaper over gemaakt. Check die zeker even!

En nu?

Op basis van bovenstaande info zou je een overzicht moeten gekregen hebben van de zaken die leven rond standaardisatie. Natuurlijk zijn er nog veel andere topic te bespreken zoals bv de “City of Things” call van VLAIO (subsidies), het ACPAAS platform die gebruikt wordt in Antwerpen, het OSLO verhaal rond Linked Data, het verhaal van de Data Broker (via VLAIO) Maar dit gaat allemaal buiten de context van deze blogpost 😉

Conclusie: we zijn (internationaal gezien) goed op weg, er wordt nagedacht, er wordt geïmplementeerd. Moest je nu, na het lezen van deze en de vorige blogpost iets hebben van: interessant, ik wil meer weten of ik zoek een partij die kan ondersteunen in een mogelijke opzet/uitrol/ontwikkeling? Kijk niet verder. Wij van Aptus helpen je met plezier verder! 💪