Hoe een lantaarnpaal verkeersregelaar, luchtmeter en ordebewaker wordt

Als cameralocatie, als luchtmeter of als doorgeefluik van data door aansluiting op een glasvezelnetwerk: de intelligente lantaarnpaal kan op verschillende niveaus een rol spelen in een smart city. Dit is een stad die digitale technologieën en grote datastromen inzet om de infrastructuur en de dienstverlening te monitoren, aan te sturen, en te verbeteren. Volgens trendwatchers kan de multifunctionele lantaarnpaal de spil in de smart city worden.

Sustainder is één van de partijen die op deze toekomstvisie inspeelt. In een Rotterdams kantoor werkt de start-up aan slimme armaturen. De armatuur is het gedeelte waarin de lamp is gemonteerd. De armatuur kan aan een lichtmast vastzitten, maar soms hangt hij aan een kabel.

 De armaturen van Sustainder worden gekenmerkt door cassettes. In die cassettes kunnen allerlei technische snufjes worden verwerkt: van geluidssensoren tot fijnstofmeters. Wanneer een beheerpartij een nieuwe technologie wil toevoegen aan de lantaarnpaal of een gemeente wilt starten met bepaalde metingen in de buitenomgeving,  vervangt men simpelweg de cassette, zo kan er zonder grote financiële risico’s worden ingespeeld op nieuwe mogelijkheden.

Niek de Jong verwacht dat de lantaarnpaal met behulp van sensoren en heel veel slimme software in de toekomst een groot deel van de activiteiten in een stad kan opmerken, meten en sturen. De directeur van Sustainder benoemt vier toepassingsgebieden waarin de multifunctionele lantaarnpaal volgens hem een grote rol gaat spelen: gezondheid, veiligheid, mobiliteit en communicatie.

De vier toepassingen van de multifunctionele lantaarnpaal

Op het gebied van gezondheid kan de intelligente lantaarnpaal met behulp van sensoren onder andere fijnstof, koolmonoxide en stikstof meten. Als blijkt dat deze waarden heel hoog liggen in een bepaalde straat, kunnen auto’s via matrixborden of automatisch via de routeplanner worden omgeleid om de ongezonde straat te ontzien. Dit sluit aan op het tweede toepassingsgebied: mobiliteit.

'Geluid kan helpen om de samenleving veiliger te maken'

De lantaarnpaal kan verkeersstromen sturen en door communicatie met stoplichten deze stromen ook efficiënter maken. Een ander veel gehoord voorbeeld is dat de lantaarnpaal automobilisten naar vrije parkeerplekken kan leiden. Dit vermindert de CO2-uitstoot, omdat een automobilist niet langer onnodige kilometers maakt op zoek naar een parkeerplek.

Op het gebied van veiligheid kan de lantaarnpaal een rol als ordebewaker op zich nemen. Zo kan een multifunctionele lantaarnpaal door een combinatie van een geluidssensor, GPS en wifi de politie waarschuwen als hij ‘s nachts glasgerinkel hoort bij een gesloten winkel. “Geluid kan dus heel goed helpen om de samenleving veiliger te maken”, zegt De Jong.

Tot slot kan de lantaarnpaal een oplossing bieden voor nieuwe communicatienetwerken, zoals 5G. Voor deze nieuwste internetverbinding is een veel fijnmaziger netwerk van opstelpunten nodig. De lantaarnpaal kan die rol vervullen, omdat in Nederland circa 3,5 miljoen lantaarnpalen staan met elk zo’n 50 à 100 meter tussen hen in.

Slimme toepassingen in Nederlandse steden

Een aantal van deze mogelijkheden worden nu al toegepast. Zo meet de gemeente Amsterdam al minstens twee jaar de luchtkwaliteit met behulp van lantaarnpalen, test Maastricht de toepassing van lantaarnpalen als oplaadpunt voor elektrische vervoersmiddelen en telt Hengelo het verkeer ermee.

Vooral op het vlak van energie-efficiëntie zijn ontwikkelingen gaande, omdat veel gemeenten een duurzaamheidsslag willen maken. Kapotte lampen worden regelmatig vervangen door ledlampen. Van de circa 3,5 miljoen lichtpunten in Nederland is 10 à 20 procent voorzien van ledlampen. De vervolgstap is individueel dimbare lampen. Als er niemand in de buurt van de lamp is, kan deze bijvoorbeeld automatisch op 20 procent gaan branden.

Een grote infrastructurele verandering

Niet alleen in Nederland, maar overal ter wereld worden initiatieven gestart. De internationale werkgroep van European Innovation Partnership for Smart Cities & Communities stelde zich al in 2014 als doel om in 2020, 10 miljoen intelligente lantaarnpalen in Europa te hebben staan. Ondanks deze doelstelling lijken projecten in de praktijk slechts mondjesmaat van de grond te komen.

'Gemeenten kunnen door digitalisering 10 à 15 procent besparen op stadsbeheer'

Dat is te verklaren door het feit dat er een grote infrastructurele verandering nodig is in een relatief traditionele markt waarbinnen de gemeente en beheerpartijen de belangrijkste partijen zijn. Beheerpartijen worden in de regel door gemeenten betaald per handeling die zij doen. Nieuwe toepassingen waarbij een lamp zelf direct doorgeeft wanneer hij stuk is of zelfs vlak voordat hij stuk gaat, zijn voor deze partijen vaak financieel niet interessant, omdat het voor hen meer geld oplevert wanneer zij een lamp kunnen repareren tijdens hun reguliere ronde.

Bij gemeenten is vaak sprake van kennisgebrek en wanneer zij wel op de hoogte zijn van nieuwe toepassingen blijkt dat deze vaak niet binnen het budget passen. Daarnaast is voor slimme toepassingen zoals de verwerking van camerabeelden snel breedbandinternet nodig is. Een glasvezelnetwerk biedt hiervoor een uitkomst, maar dan moeten lantaarnpalen daar wel op aangesloten zijn en dat is een heel dure operatie. Ook moeten de lichtmasten 24 uur per dag aangesloten zijn op stroom. Nu is slechts een klein gedeelte van de Nederlandse lantaarnpalen overdag voorzien van elektriciteit, maar waarom zou een partij in een constante stroomvoorziening investeren als het niet nodig is?

Verdienmodellen voor slimme lantaarnpalen

In het medegebruik van de lichtmast ziet Hans Nouwens wel een verdienmodel. Als voorzitter van het Smart Lighting netwerk en directeur van het Nationaal Smart City Living Lab is hij betrokken bij allerlei initiatieven om de ontwikkeling van de multifunctionele lantaarnpaal te versnellen.

'Ik zou vandaag een contract tekenen om een lichtmast te mogen verhuren'

“Als ik vandaag een contract zou kunnen tekenen waarin staat dat ik de komende vijftien jaar alle lichtmasten mag gebruiken om dingen in op te hangen zou ik dat direct doen. Dan ga ik die lichtmast verhuren aan mensen die er bijvoorbeeld hun sensor in willen ophangen,” zegt Nouwens. Dit verdienmodel is niet geheel nieuw: lichtreclame wordt ook al via een verhuurconstructie geregeld. Tot slot hangt er al veel in lantaarnpalen: van verkeersborden tot fietsbordjes van de ANWB.

Ook voor het kennis- en budgetgebrek bij gemeenten heeft Nouwens wel een oplossing. Nu beslist elke gemeente individueel, Nouwens wil gemeenten aanzetten om gezamenlijk nieuwe functionaliteiten voor de lichtmast. Ook is hij betrokken bij de ontwikkeling van een nationaal armatuur-register waarin gemeenten led-armaturen kunnen vergelijken en heeft hij meegewerkt bij standaardisatie van verlichting zodat data kan worden uitgewisseld.

Hij verbindt niet alleen gemeenten onderling, maar ook partijen binnen gemeenten. “De techniek is er al, die kunnen we zo in de lichtmast hangen, maar de vraag komt traag op gang.” Een kwalijke zaak stelt hij, omdat gemeenten volgens hem door digitalisering 10 à 15 procent kunnen besparen op stadsbeheer. “Dat vind ik een gemiste kans, want het is ons belastinggeld.”

Een sector-overstijgende aanpak

Een andere oplossing ligt in publiek-private samenwerkingen waarbij bedrijfsleven, kennisinstellingen en gemeenten samen de potentie van smart city toepassingen onderzoeken. Voorbeelden van dit soort initiatieven zijn te vinden op het Amsterdamse Hoekenrodeplein, het Eindhovense Stratumseind en in Living Lab Scheveningen.

Een kanttekening bij deze aanpak is privacy, omdat in de publieke ruimte wordt geëxperimenteerd met verregaande technologische ontwikkelingen. In de wetenschap en de politiek komt langzaamaan een debat op gang over de impact van digitalisering en dataficering in een democratie. Zo schrijft het Rathenau Instituut dat digitalisering en dataficering vragen om nieuwe mensenrechten: “Het recht op betekenisvol menselijk contact en het recht niet gemeten, geanalyseerd of gecoacht te worden.”

Ontwikkelingen rondom privacy

In het NL Smart City Strategie rapport, dat in opdracht van de Nederlandse overheid is uitgevoerd, staat dat voordat een smart city project start een Privacy Impact Assessment (PIA) moet worden georganiseerd. Dit moet organisaties stimuleren om na te denken over privacyvraagstukken. Ook moeten Nederlandse gemeenten gaan voldoen aan de Baseline Informatiebeveiliging Gemeenten (BIG). Ook op Europees niveau zijn er ontwikkelingen gaande. Zo is inmiddels de General Data Protection Regulation (GDPR) van kracht. In deze wet is onder andere vastgelegd dat data niet oneindig mag worden bewaard.

De Jong vindt dit een goede ontwikkeling. Als armatuur-ontwikkelaar denkt hij geregeld na over de mogelijke impact van zijn product, omdat niet alleen Nederlandse gemeenten, maar ook partijen uit andere landen geïnteresseerd zijn. Af en toe gaat het om een land met een repressief regime. “Zonder onze armaturen kan een regime haar onderdanen ook onder de duim houden, maar met onze armaturen wordt het gemakkelijker.” De Jong wil niet aan die onderdrukking meewerken: “Dan maar geen geld verdienen,” vindt hij.

Nouwens wijst erop dat de aandacht voor privacy verschilt per land: “Toen ik in Europa werkte, merkte ik dat Duitse collega’s heel anders tegen dataverzameling aankijken. Vooral degene uit Oost-Duitsland. Zij weten wat voor effect het heeft als alles wat je hebt gezegd of gedaan terug te vinden is.”

Toch ziet Nouwens niets in het negeren van de smart city mogelijkheden vanwege privacy. Integendeel, hij ziet een cruciale rol weggelegd voor de multifunctionele lantaarnpaal in een samenleving die in toenemende mate te maken krijgt met klimaatverandering en waarin steeds meer mensen in steden wonen. Daarbij wegen de pluspunten op tegen de eventuele minpunten. “We ontkomen er niet aan dat de digitale wereld waarin we rondlopen transparanter is dan die hiervoor.”

Dit artikel maakt onderdeel uit van de themamaand Digitale Revolutie. Lees hier meer.

Afbeeldingen: Adobe Stock en Sustainder