Hur teknik förvandlade en 700 år gammal stad till en av Europas mest futuristiska

Om du vill förstå hur långtgående effekterna av smart stadsteknik kan sträcka sig, behöver du inte leta längre än till Nederländerna. Som ett land med ungefär 26 procent av sin mark under havsytan är Nederländerna vana vid att stödja och underhålla stora tekniska projekt. Idag lär man sig hur man använder data för att ta landet in i en hållbar framtid.

Och i Amsterdam, dess största stad, hittar du de mest framträdande exemplen på smarta stadsinitiativ i landet. Med över 800 000 människor har staden historiskt haft ett rykte som ett centrum för handel och kultur. Det är en avundsvärd kombination som du kan se återspeglas i dess smarta stadssatsningar, som har varit på gång i ett decennium.

För att bygga en smart stad, börja med data

Städer över hela världen installerar teknik för att samla in data i hopp om att spara pengar, bli renare, minska trafiken och förbättra stadslivet. I digitala trender

Smart Cities-serien, kommer vi att undersöka hur smarta städer hanterar allt från energihantering, till katastrofberedskap, till allmän säkerhet och vad det betyder för dig.

Amsterdam startade sina smarta stadsinitiativ när de använde dataanalys för att förbättra stadslivet, genom att använda information för att utveckla mer integrerade tjänster och ett mer hållbart samhälle. Det har tagit nästan 10 år, börjat med en inventering av den information kommunen redan hade. Det visade sig att den medelstora staden hade 32 olika avdelningar som skapade häpnadsväckande 12 000 olika databaser.

Sedan den första bedömningen har staden arbetat för att utnyttja och integrera den skrämmande mångfalden av information, och lanserat nästan 100 pilotprojekt i processen. Dess ansträngningar har fått många utmärkelser, inklusive en miljondollars utmärkelse Capital of Innovation från Europeiska kommissionen 2016. Amsterdam har också hamnat i topp 10 över de mest avancerade städerna i världen i IESE Cities in Motion Index från University of Navarra i Spanien. Dessutom rankas Nederländerna av KPMG som det land som är bäst förberedd för framtidens mobilitet.

"Vi är mycket för att lära genom att göra", förklarade Florien van der Windt, chef för det nederländska ministeriet för infrastruktur och miljö. Hon tror också att för att bli framgångsrika måste alla projekt vara ett samarbetsarrangemang mellan myndigheter, infrastrukturföretag och teknikinnovatörer.

Amsterdams pilotprojekt har varit omfattande och ambitiösa. Ett initiativ för insamling av skräp syftade till exempel till att minska avfallet och föroreningarna orsakade av upprepad, ineffektiv lastbilshämtning rutter (som också genererar överdriven trängsel på smala gator som delas med bussar, bilar, fotgängare och mest kända i landet, cyklar). Liksom i de flesta städer plockas sopor och återvinningsbart material i Amsterdam upp separat, vilket är slöseri i sig. Så AEB Amsterdam, som driver det största avfallsförbränningssystemet för avfall till energi i världen, bestämde sig för att leta efter sätt att förbättra hållbarheten. Det skapade ett pilotprojekt för att låta invånarna dela upp sopor i fyra olika bäckar (bioavfall, plast, glas och papper) med olika färgade påsar. Det färgkodade systemet gjorde det möjligt för lastbilar att plocka upp både skräp och återvinningsbart material samtidigt.

Andra pilotprogram har också förändrat stadssystemen, och följaktligen medborgarnas beteende. Amsterdam var en av de första städerna som till exempel ersatte gatuparkeringsautomater med pay-by-smartphone appar.

Ändå ser andra projekt ut på att ytterligare dra nytta av alla smartphones. Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions, som började med en investering på 50 miljoner dollar, initierade ett så kallat Beautiful Noise-projekt. Tanken är att samla in och omedelbart analysera vad organisationen kallar "omgivande geo-social data" - den information som genereras av besökare och invånare på sajter som Twitter och Instagram om vad som händer i staden. Programmet Beautiful Noise skulle sedan använda uppgifterna för att skicka ut varningar om transitförseningar eller långa köer på platser som Rijksmuseum.

En landsomfattande insats

Liknande databaserade smarta stadsinitiativ har spridit sig över landet.

I söder, i Eindhoven, en stad med 227 000 invånare, har kommunen arbetat med flera projekt med hjälp av vad den kallar en "trippel helix"-modell för samarbete mellan myndigheter, företag och högre institutioner inlärning. Målet är att förbättra livskvaliteten i staden. Till exempel, i ett verkligt experiment, har staden utrustat en populär gata känd för sitt nattliv, Stratumseind, med Wi-Fi på lyktstolpar, en mängd videokameror och över 60 mikrofoner. Målet är att upptäcka tidiga varningstecken på aggressivt beteende och larma polisen innan det övergår i farligt eller olagligt beteende. Kommunen har också experimenterat med att ändra belysningen på gatan för att påverka stämningen av folkmassorna och till och med använda lukter, som doften av apelsiner, för att försöka skapa en mer avslappnad atmosfär.

Säkerhet är faktiskt en av de främsta motiven för smarta stadsprojekt.

I Woensdrecht, en stad med bara 22 000 invånare, var en sexmil lång cykelväg till grannlandet Bergen op Zoom en farlig väg att ta under de mörka vintermånaderna. Så, staden installerade 65 smarta gatubelysningar – LED-lampor som tändes automatiskt när en bil eller cykel närmade sig och sedan släcktes när det inte fanns någon trafik. Det har gjort det säkrare för barn att resa mellan de två städerna i mörker efter skolan.

För små samhällen utgör sådana smarta lampor en betydande investering, men lamporna håller längre än traditionella glödlampor och kräver betydligt mindre el. De kan också användas för att rymma ytterligare teknologier i framtiden, såsom anslutna kameror och mikrofoner.

Sustainder, ett holländskt företag som tillverkar smarta lampor, säger att sådana intelligenta lampor inte bara kan inkludera infraröda och omgivande ljussensorer för att slå på och av automatiskt, men de kan också utrustas med accelerometrar för att automatiskt larma en lokal transportavdelning när en lyktstolpe träffas av en fordon. Andra möjliga funktioner inkluderar luftkvalitetssensorer, Wi-Fi mesh-nätverkssändare och framtida 5G överföringspunkter.

Allt är en del av urban integration, som till och med inkluderar nya perspektiv på bostäder. En professor vid Eindhovens tekniska universitet, Theo Salet, arbetar till exempel med vad som kan vara de första 3D-printade betonghusen någonsin. Ser ut som något ur ett avsnitt av DeFlintstenar, kan sådana hem vara mer hållbara och energieffektiva än traditionella hus. Samtidigt arbetar Elphi Nelissen, en annan professor vid universitetet, på den smarta stadsdelen "Brainport". Den är utformad för att omfatta 1 500 bostäder för att hysa cirka 3 000 invånare.

På andra håll, i den östra holländska staden Enschede, plockar sensorer runt staden upp besökarnas Wi-Fi-signaler och spårar deras plats. Tanken är inte att följa medborgarna, utan snarare att lära sig om hur människor reser runt i staden, var de tillbringar mest tid och hur ofta de återvänder. Den anonymiserade informationen har redan använts i projekt som Data SkyLine, en visuell instrumentpanel representation av information runt staden avsedd att väcka nya idéer och lösningar för urbana utmaningar. Det har lett till initiativ som en trafikapp som belönar användare för att gå, cykla eller använda kollektivtrafik för att ta sig till jobbet istället för en bil.

I Utrecht, en stad med cirka 300 000 människor i mitten av landet, har regeringen investerat mer än 90 miljoner dollar under de senaste fyra åren i cirka 80 projekt. Utgifterna har skapat intelligenta verktyg runt om i staden, inklusive smarta sopkärl, smarta gatubelysningar, inbrottsförutsägelser och ett övervakningsrum för sociala medier. Det har också möjliggjort trådlös avkänning av illegalt parkerade bilar och automatiskt utfärdande av parkering biljetter, något som vissa invånare kanske inte är nöjda med, men som räddar staden och i slutändan skatten betalarnas pengar.

Smarta initiativ är ingen engångsinvestering

En viktig lärdom som smarta stadsprojekt i Nederländerna har lärt företag och kommunala myndigheter är att smarta initiativ måste fortsätta att utvecklas. Precis som nya lösningar kommer, förändras samhällets beteende och en stads behov.

I Amsterdam, till exempel, har staden använt GPS-data från TomTom för att hantera trafiken. Det baserade ursprungligen sin trafikhantering på modeller som skapades med 2011 års data. Men staden var tvungen att uppdatera systemet 2016 eftersom Amsterdam då hade 25 procent färre bilar och 100 procent fler skotrar än det hade 2011.

Enligt en studie av MIT Sloan Management Review har de många smarta stadsprojekten i Nederländerna en annan viktig läxa att lära andra länder och städer: Räkna med gradvisa övergångar snarare än radikala ändringar. Och börja med att integrera den information du redan har för att skapa praktiska lösningar.

"Och fokusera inte bara på rörlighet, utan också på boende," sa van der Windt.

Redaktörens rekommendationer

• De flesta städer kan inte hantera escooters. Charlotte, N.C., vill visa dem hur