Şehirler zaten canlı hissediliyor. Duyarlı bir şehir, bu sezgiyi alıp onu uygulamaya dönüştürür; sensörler, veriler ve zeka ağlarını kullanarak neler olup bittiğini algılar, kalıpları hatırlar ve bundan sonra neler olabileceğini tahmin eder. Bu, cihazlardan çok, sokakları, binaları, hizmetleri ve vatandaşları günlük hayatın daha iyi işlemesini sağlayacak şekilde birbirine bağlayan öğrenme döngüleriyle ilgilidir.
En iyi haliyle, kentsel alanda duyumsama, dört unsurun birlikte çalışması anlamına gelir: algılama, hafıza, çıkarım ve eylem. Algılama, trafik yoğunluğu veya hava kalitesi gibi sinyalleri toplar. Hafıza, bunları şehrin arayabileceği biçimlerde depolar. Çıkarım, bu geçmiş verileri tahminlere dönüştürür. Eylem, trafik ışıklarının zamanlamasını yeniden ayarlamak veya otobüslerin güzergâhını değiştirmek gibi dünyadaki sinyalleri değiştirir. Virtual Singapore gibi dijital ikizler, bir şehir harekete geçmeden önce bu katmanların nasıl birleştirilerek seçenekleri simüle edebileceğini gösterir. Bu da riski azaltır ve seçimlerin kamu hedefleriyle uyumlu hale getirilmesine yardımcı olur.
Duyarlılık her zaman yönetişim sorunlarını da beraberinde getirir. Verilerin sahibi kimdir, algoritmaların önerdiği kararların sorumluluğu kimdedir ve sakinler bu sürece nasıl dahil edilir? Gerçek projeler hem umut vaat eden hem de tuzaklar içeren yönleri ortaya koymuştur. Bu nedenle, teklifleri değerlendirirken otomasyonun yanı sıra öngörüleri de vurgulayan tanımlar yararlıdır.
Duyarlı Mimarinin Kavramsal Temelleri
Kentsel formda “duyarlılık” kavramının tanımlanması
Duyarlı bir şehir, algılayabilen, ilişkilendirebilen ve öngörebilen bir şehirdir. Başka bir deyişle, olanları hatırlar, bu hatıraları günümüzle ilişkilendirir ve bir sonraki adımda ne yapacağına karar vermek için kullanır. Mimari söylemlerde yaygın olarak kullanılan bu çerçeve, duyarlılığı salt bağlantılı olmaktan ayırır. Altyapı kadar şehirdeki deneyime de odaklanır.
Anahtar kavramlar
- Algı ve hafıza: kentsel sistemler sürekli olarak sinyalleri toplar ve bunları sadece gösterge panelleri için değil, öğrenme için de yararlı olacak şekilde depolar.
- Öngörü ve geri bildirim: modeller olası gelecekleri tahmin eder, ardından politikalar veya kontrol sistemleri harekete geçer ve sonuçlardan ders çıkarır.
- Somutlaşma: Duyarlılık, yazılım kadar yapılı formda da kendini gösterir; örneğin, uyum sağlayan cephelerde veya trafiği yeniden yapılandıran sokak ağlarında.
Gerçek dünya uygulamaları
- Şehir ölçeğinde dijital ikizler: Virtual Singapore, ayrıntılı 3D modelleri gerçek zamanlı ve geçmiş verilerle entegre ederek, kurumların uygulama öncesinde sel, mobilite veya inşaat aşamaları gibi senaryoları test etmelerini sağlar. Bu, tek bir araçta algı, hafıza ve çıkarımın birleşimidir.
- Öğrenen cepheler: Abu Dabi’deki Al Bahar Towers, gün boyunca güneş ışığına maruz kalmayı yönetmek için açılıp kapanan dinamik bir mashrabiya kullanıyor ve sensör girdilerini binanın dış cephesinde fiziksel bir değişikliğe dönüştürüyor.
Tarihsel öncüller ve emsaller
Duyarlı mimarinin kökleri, 20. yüzyıl ortalarındaki sibernetik bilimine dayanır. Cedric Price ve tiyatro yönetmeni Joan Littlewood’un Fun Palace adlı eseri, kullanıma göre kendini sürekli yeniden yapılandıran bir kültür makinesi hayal ediyordu. Price, sibernetikçi Gordon Pask ile birlikte, mimarinin insanlardan öğrenmesini sağlayacak kontrol sistemleri ve geri bildirim mekanizmaları üzerinde çalıştı. Hiç inşa edilmemiş olsa da, bu proje bilgi, davranış ve mekansal değişimi birbirine bağlayan sonraki deneylerin temelini oluşturdu.
1970’lerde, Price’ın John Frazer ile birlikte yürüttüğü Generator projesi, kullanıcıların isteklerine göre kendini yeniden düzenleyebilen bir ortam önerdi. Bu, sabit bir nesne olmaktan ziyade bir sistem olarak “akıllı” binanın erken bir örneğiydi. Aynı dönemde, MIT’deki Nicholas Negroponte’nin Architecture Machine Group, bilgisayarların insanlarla birlikte tasarım yapma olanaklarını araştırdı ve uyarlanabilir ortamlar için yöntemler belgeledi. Bu çalışmalar, mimariyi tek seferlik bir eser değil, kullanıcılar, hesaplama ve mekan arasında süregelen bir diyalog olarak konumlandırdı.
https://eliza-pert.medium.com/1976-22121bb498c4
Kariyerlerinden çıkarılacak dersler:
- Öncelikle geri bildirim: en etkili projeler algılama, öğrenme ve yeniden yapılandırma döngülerine odaklanmıştı.
- İçeriden bilgi sahibi kişiler: amaç tam otomasyon değildi, ortamların kamu kullanımına yanıt vermesini sağlayarak insan etkisini güçlendirmekti.
- Teoriden pratiğe: Günümüzün dinamik cepheleri ve şehir ikizleri, bu spekülatif prototiplerin mirasçılarıdır.
“Akıllı” ve “duyarlı” şehirlerden ayrışmak
Akıllı şehir girişimleri genellikle ulaşım, enerji, su ve idare alanlarında dijital teknolojileri kullanarak hizmetleri daha verimli hale getirmeye odaklanır. Duyarlı tasarım genellikle güneşle açılan bir cephe veya kullanım durumuna göre aydınlatması değişen bir meydan gibi, uyaranlara gerçek zamanlı olarak tepki veren binaları veya bölgeleri tanımlar. Duyarlı mimari, bu öğrenme sistemlerinin uzun vadeli hafızasını, öngörüsünü ve yönetimini vurgulayarak daha da ileri gider.
Pratik farklılaşma
- Akıllı: hizmetleri dijitalleştirin ve optimize edin. Örnek: koordineli trafik yönetimi veya şehir hizmetleri için açık veri portalları.
- Duyarlı: girdilere anında tepki. Örnek: Al Bahar Towers’ın güneşin konumunu takip ederek ısı kazancını azaltan kinetik gölgeleme sistemi.
- Duyarlı: hafıza artı öngörü artı denetimli eylem. Örnek: Sanal Singapur’un, kurumlar arası yönetişimle birlikte, uygulamaya koymadan önce politikaları simüle etme yeteneği.
Bu ayrımın önemi
- Sosyal lisans ve güven: Toronto’nun Quayside projesi, veri hakları ve kamu denetimi konusunda ikna edici bir çözüm bulunamaması nedeniyle kısmen zorluklar yaşadı. Bu durum, kabul görmüş bir yönetişim yapısı olmadan sofistike teknolojinin durma noktasına gelebileceğini gösterdi.
- Kentsel canlılık: Songdo’nun deneyimi, tasarımcılara teknik entegrasyonun canlılığı garanti etmediğini hatırlatıyor. Öğrenme sistemleri, verimliliğin yanı sıra uyarlanabilirliği, kamusal yaşamı ve yerel zekayı da değer vermeli.
Tasarım önerisi
Sadece insanlar hakkında değil, insanlarla birlikte öğrenen sistemler hedefleyin. Açık kamu değeri beyanları, şeffaf veri politikaları ve sakinlerin görebileceği ve şekillendirebileceği geri bildirim döngüleri kullanın. Bu, duyarlı bir şehrin pratik özüdür.
Teorik Temeller ve Felsefi Çerçeveler
Şehirler sadece fiziksel değildir. İnsanların düşünmesine, hareket etmesine ve anlam yaratmasına yardımcı olan bilişsel, duyusal ve kültürel sistemlerdir. Duyarlı mimari, bu geleneklerden yararlanarak basit bir soruyu yanıtlar: İnsanları kontrol altında tutarken mekan nasıl hissedebilir, hatırlayabilir ve hareket edebilir?
Referans olarak göreceğiniz temel fikirler
- Ekolojik algı ve olanaklar: Mekanlar belirli eylemleri davet eder. Merdivenler, banklar, geçitler ve eşikler, herhangi bir işaret size söylemeden önce neler yapabileceğinizi gösterir.
- Genişletilmiş ve dağıtılmış zihin: araçlar, işaretler, sokaklar ve dijital sistemler düşünme biçimimizin bir parçası haline gelebilir. Şehir, sosyo-bilişsel bir iskelettir.
- Her yerde bulunan bilgi işlem ve algılama: teknoloji günlük yaşamda “ortadan kaybolmalı” ve ortamların dikkat ve aktiviteyi sessizce desteklemesine izin vermelidir.
Teori ile pratiğin buluştuğu yer
- Uzay sözdizimi, sokak düzenlerini ve bina planlarını hareket ve sosyal yaşamı şekillendiren bilgi yapıları olarak ele alır. İstasyonlarda, hastanelerde ve şehir merkezlerinde gerçek sonuçlar vermektedir.
- Sanal Singapur gibi kentsel dijital ikizler, algılama, hafıza ve simülasyonu birbirine bağlayarak kurumların ve toplulukların harekete geçmeden önce seçenekleri test etmelerini sağlar.
Bilişsel ve sensör tabanlı uzay felsefesi
1) Ekolojik algı: olanaklar ile tasarım
James J. Gibson’ın olanaklar kavramı, insanların eylem olanaklarını doğrudan çevrede algıladıklarını ifade eder. İyi bir kentsel tasarım, bu olasılıkları ekstra işaretler olmadan anlaşılır hale getirir. Burada yavaşlayın diyen dokunsal kaldırımlar, güvenli dönüşlere davet eden kaldırım kenarları ve oturmaya davet eden banklar basit örneklerdir. Araştırma ve uygulamalar, olanakların mimari teoriyi ve günlük tasarım kararlarını nasıl temellendirebileceğini göstermektedir.
Gerçek dünya merceği: düşmanca tasarımla ilgili tartışmalar bu noktayı kanıtlıyor. Sivri uçlar, bölmeli banklar veya Camden bankı, tasarımları gereği dışlamayı “mümkün kılıyor”. Bir alan davet edici olabilirse, aynı zamanda caydırıcı da olabilir; bu, sosyal maliyetleri olan bir tasarım tercihi.
2) Genişletilmiş zihin olarak şehir
Biliş, kafatasının içinde bitmez. Andy Clark ve diğerleri, araçların, notların, rotaların ve cihazların düşünmenin bir parçası haline geldiğini savunurlar. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, bu teorileri planlama ile ilişkilendirerek şehirleri hafıza, dikkat ve işbirliğini yönlendiren dağıtılmış sosyo-bilişsel mimariler olarak tanımlamaktadır. Pratikte bu, sokak yapısı ve işaretlere dayanan yol bulma veya zihinleri haritalarla birleştiren günlük telefon destekli navigasyonda görülmektedir.
Gerçek dünya merceği: uzay sözdizimi bunu, düzenlerin hareketi nasıl etkilediğini ölçerek işlevselleştirir. Araştırmalar, bunu yaya akışını tahmin etmek ve hastaneler ve istasyonlar gibi karmaşık binalarda yol bulmayı iyileştirmek için kullanır.
3) Bilişsel bir katman olarak her yerde algılama
Mark Weiser’ın her yerde bilgi işlem vizyonu, teknolojinin önünden çekilmesini istiyor. Mark Shepard’ın Sentient City adlı eseri, bunu kentsel ölçeğe genişleterek sensörlerin, mobil medyanın ve ağların yerlerin “hatırlamasına, ilişkilendirmesine ve öngörmesine” olanak tanıyor. Günümüzde, kentsel dijital ikizler, herhangi bir şey inşa edilmeden önce trafik, sel riski veya mikro iklim seçeneklerini simüle ederek bu fikri uygulamaya geçiriyor.
Mimaride fenomenoloji, algı ve etki
1) Önce beden: mekanların hissettirdikleri
Fenomenoloji, yaşanmış deneyimleri merkeze alır. Merleau-Ponty, sadece gözle değil, bedenle algılamayı vurgular. Juhani Pallasmaa bunu mimariye uyarlar ve malzeme, doku, ses, sıcaklık ve kokuyu önemseyen çok duyulu tasarımı savunur. Christian Norberg-Schulz, genius loci kavramını ekler: mimari, mekanın ruhunu desteklemeli ve insanlara varoluşsal bir dayanak sağlamalıdır.
Kullanabileceğiniz tasarım hareketleri: iyi yaşlanan malzemeler seçin, konfor için akustiği ve ışığı ayarlayın ve eşikleri, varış ve yönlendirme zorlama değil doğal hissedilecek şekilde düzenleyin. Bu düşünürlerin incelemeleri ve özetleri, göz merkezli tasarımdan çok duyulu tasarıma geçişi sürekli olarak vurgulamaktadır.
2) Mekansal konfigürasyon yoluyla ajans
Düzenlerin seçimleri nasıl mümkün kıldığını incelediğimizde fenomenoloji analitikle buluşur. Mekan sözdizimi, entegrasyon ve görünürlüğün insanların gerçekte hareket ettikleri yerlerle ilişkili olduğunu gösterir. Tasarımcılar bu bilgileri yol bulmayı iyileştirmek, stresi azaltmak ve sosyal etkileşimi desteklemek için kullanır. Örneğin, sağlık araştırmaları, kafa karışıklığını azaltmak ve zaman kazanmak için koridor ağaçları ile döngüleri karşılaştırır.
Tasarım dersi: mekanın hissini hareket mantığıyla birleştirin. Görsel alanları haritalandırın, önemli hedeflere giden yolları kısaltın ve net görüş hatlarını ses ve sıcaklık gibi duyusal ipuçlarıyla birleştirerek güvenli navigasyonu destekleyin.
3) Mekanın anlamı ve hafızası
Fenomenoloji bize mekanların hikayeler taşıdığını hatırlatır. Sokaklar ve avlular kolektif hafızayı barındırır. Algılama ve verileri eklediğimizde, bu anlatıları düzleştirip gösterge panellerine dönüştürmek yerine, onları güçlendirmeliyiz. Shannon Mattern gibi eleştirmenler, bir şehri bilgisayar gibi ele almanın, kütüphaneler gibi kurumlara ve günlük rutinlere zaten yerleşmiş olan insan bilgisini gözden kaçırmak anlamına geldiği konusunda uyarıyorlar.
Yapılı çevreye zeka yerleştirmenin etiği
1) Ne yanlış gidebilir?
Akıllı ortamlar, gözetim veya önyargılı otomasyona kayabilir. Tahmine dayalı polislik, tarihsel önyargıları güçlendirdiği için şiddetli eleştirilere maruz kalmıştır ve bazı sistemler uygulamada düşük doğruluk oranları göstermiştir. Sokaklarda ve araçlarda kullanılan bilgisayar görme araçları, örneğin yaya algılamada çocuklar için daha yüksek kaçırma oranları gibi, önyargıları belgelemiştir. Bu riskler, yalnızca yazılım sorunları değil, kentsel tasarımla ilgili endişelerdir.
Yönetişim konusunda uyarıcı bir örnek: Sidewalk Toronto, “kentsel verileri” yönetmek için bir sivil veri tröstü önerdi, ancak plan halkın güvenini kazanmakta zorlandı ve sonunda iptal edildi. Bu durum, veri haklarının belirsizliğinin iddialı projeleri nasıl engelleyebileceğini ortaya koydu.
2) Yeni ortaya çıkan korkuluk tasarımcılarının bilmesi gerekenler
- AB Yapay Zeka Yasası: Ağustos 2024’ten itibaren yürürlükte olup, 2026 ve sonrasında aşamalı yükümlülükler içermektedir. Belirli kullanımları yasaklamakta, yüksek riskli sistemleri düzenlemekte ve kentsel yapay zekayı ilgilendiren okuryazarlık ve yönetişim kuralları eklemektedir.
- NIST AI Risk Yönetimi Çerçevesi: dört işlev etrafında organize edilmiş gönüllü bir standart olup, AI risklerinin yönetimi, haritalandırılması, ölçülmesi ve yönetilmesini yapılandırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır.
- OECD AI İlkeleri: demokratik değerlere saygı duyan, güvenilir, insan merkezli yapay zeka için uluslararası kılavuzlar.
- BM-Habitat İnsan Odaklı Akıllı Şehirler: şehir teknoloji stratejilerinde eşitlik, katılım ve kapasite geliştirmeyi teşvik eden bağlayıcı olmayan kılavuzlar.
3) Sorumlu tasarım kılavuzu
- Verileri en aza indirin ve yerelleştirin: yalnızca ihtiyacınız olanları toplayın, kullanıldığı yere yakın tutun ve varsayılan olarak saklama süresini kısa tutun.
- Modelleri görünür kılın: sistemin algıladıklarını, kararların nasıl alındığını ve sonuçlara nasıl itiraz edilebileceğini yayınlayın. Vatandaşların okuyabileceği kamuya açık ekranlar ve çevrimiçi günlükler kullanın.
- Topluluklarla birlikte yönetmek: Kullanım örneklerini ve denetimleri incelemek üzere sakinleri, engelli hakları savunucularını, küçük işletmeleri ve sivil toplumu içeren kurullar oluşturmak. Toronto’dan alınan dersler, yönetişimin sadece sözlerle değil, somut adımlarla da desteklenmesi gerektiğini göstermektedir.
- Önemli konularda önyargı testi yapın: Bilgisayar görüşü aydınlatma, kavşaklar veya polislik hizmetlerini etkiliyor ise, yaş, cinsiyet ve ırk açısından performansı denetleyin. Araştırmalar, bunun güvenlik ve adalet açısından neden önemli olduğunu göstermektedir.
- İnsan kontrolünü tercih edin: nihai yetkiyi hesap verebilir kamu görevlilerinde tutun ve otomasyonu, NIST AI RMF gibi standartlara göre açık manuel geçersiz kılma işlemleriyle birleştirin.
Duyarlı Şehrin Bileşenleri ve Teknolojileri
Sensör ağları, IoT ve veri toplama
Bilmeniz gerekenler
Şehirler dünyayı birçok yöntemle algılar: hava kalitesi düğümleri, trafik dedektörleri, insan sayacı, hava durumu istasyonları, yapısal gerilim ölçerler, su ve atık izleme cihazları. Bu heterojen cihazların ortak bir dil konuşmasını sağlamak için iki açık aile çok değerlidir: OGC SensorThings API (cihazları, gözlemleri tanımlamak ve hatta aktüatörlere görevler göndermek için) ve OPC UA (binalarda ve endüstride güvenli, üreticiden bağımsız veri alışverişi için). Bu standartlar, verilerin yapılandırılmış, sorgulanabilir ve farklı satıcılar arasında birlikte çalışabilir olmasını sağlar.
Karşılaşacağınız bağlantı katmanları
- Şehir kapsamı için LPWAN: LoRaWAN, hava, su, otopark ve sel ağları için kilometre ölçeğinde, pil dostu algılama sağlar. NB-IoT benzer bir menzil sunar, ancak operatör sınıfı hizmet seviyeleriyle lisanslı hücresel spektrumda çalışır. Her ikisi de ulaşılması zor yerlerden gelen küçük, seyrek mesajları hedefler.
- Mesaj aktarımı: MQTT, okumaları cihazlardan brokerlara ve uygulamalara minimum bant genişliği ile aktaran hafif bir yayın-abonelik omurgasıdır. IoT ve IIoT’de yaygın olarak kullanılan bir OASIS standardıdır.
- Kısa menzilli ve site sistemleri: Binaların ve tesislerin içinde, Wi-Fi, BLE ve OPC UA ağ geçitleri sensör verilerini toplar ve bunları daha üst düzey hizmetlere güvenli bir şekilde sunar. OPC UA, IEC 62541 olarak standartlaştırılmıştır ve hem istemci-sunucu hem de yayın-abone modellerini destekler.
Gerçek dünya uygulamaları
- AB’deki akıllı sokak aydınlatma pilot projeleri, hareket sensörleri ve zaman ayarlı karartma özelliğini bir araya getirerek güvenliği korurken enerji tasarrufu sağlıyor ve LPWAN ile MQTT’nin şehir aydınlatma platformuna nasıl katkı sağlayabileceğini gösteriyor. İncelemeler, uyarlanabilir aydınlatma mimarilerini ve doğrulanmış tasarruf yollarını ortaya koyuyor.
- Virtual Singapore gibi dijital ikizler, sensör akışlarını alarak şehir ölçeğinde sel, hareketlilik ve inşaat senaryolarını test eder ve ham gözlemleri paylaşılan operasyonel farkındalığa dönüştürür.
Veri işleme, yapay zeka ve geri bildirim döngüleri
Kenardan buluta
İşleme, sürekli bir süreçtir. Kenar cihazları ve ağ geçitleri, hızlı tepki verebilmek için kaynağa yakın yerlerde verileri filtreler ve birleştirir. Sis veya MEC düğümleri, bölgeler arasında toplama yapar. Bulut platformları, geçmişi depolar ve modelleri eğitir. Bu katmanlı yaklaşım, gecikmeyi ve bant genişliğini azaltırken, yoğun analitik işlemleri en verimli oldukları yerde tutar.
Akış ve öğrenme
- Boru hatları: MQTT aracıları, Apache Kafka gibi akış platformlarına aktarım yapar, böylece uygulamalar gerçek zamanlı konulara abone olabilir ve bunları analiz ve uyarılar için geçmiş verilerle birleştirebilir.
- Sınırdaki modeller: ONNX Runtime gibi kompakt çalışma zamanları, eğitilmiş modelleri kameralara, denetleyicilere ve kiosklara cihaz üzerinde çıkarım için dağıtır, bu da gizlilik ve yanıt sürelerini iyileştirir.
Uygulamada kapalı döngüler
- Trafik sinyalleri: Pittsburgh’daki SURTRAC projesi, merkezi olmayan, yapay zeka tabanlı optimizasyon kullanarak ışıkları gerçek zamanlı olarak ayarlamaktadır. CMU tarafından bildirilen saha sonuçları ve ulaşım özetleri, pilot koridorlarda seyahat süresinde ve duraklarda büyük azalmalar olduğunu göstermektedir.
- HVAC kontrolü: ASHRAE Kılavuzu 36, yüksek performanslı sekansları kodlayarak bina kontrolörlerinin konforu verimli bir şekilde sürdürmesini ve yüzey hatalarını gidermesini sağlar. Bu sekansların yanı sıra, model öngörüsel kontrol ve pekiştirme öğrenimi çalışmaları, sahada yapılan denemelerde çift haneli enerji tasarrufu sağladığını ve güvenilir bir şekilde nasıl uygulanacağına dair giderek artan rehberlik sağladığını bildirmiştir.
Tasarımdan çıkarılacak ders
Görünür ve test edilebilir geri bildirim döngüleri oluşturun: algılayın, tahmin edin, harekete geçin ve halka neyin değiştiğini gösterin. Gizliliği korumak için kenar filtrelemeyi, birlikte çalışabilirlik için açık standartları ve AI çevrimdışı olduğunda sistemlerin sorunsuz bir şekilde çalışmaya devam etmesi için referans dizilerini kullanın.
Aktüatörler, dinamik sistemler ve morfing elemanları
Uyarlanabilir kaplamalar ve gün ışığı kontrolü
Duyarlı zarflar verileri geometriye dönüştürür. Elektrokromik camlar, öngörücü kontrolörler ve gökyüzü sensörleri tarafından yönetilen iyon hareketi sayesinde, panjur kullanmadan parlamayı ve güneş ısısını azaltmak için renk değiştirir. Al Bahar Towers’ın mashrabiya gibi kinetik cepheler güneşi takip etmek için açılır ve kapanır. Jean Nouvel’in Institut du Monde Arabe’si, diyafram açıklığında ışığı modüle eden kamera benzeri diyaframların öncüsü olmuştur.
Oda ve şehir ölçeğinde aktüatörler
- Kamusal alan sistemleri: Uyarlanabilir sokak lambaları, insan varlığında parlaklaşır ve boş olduğunda karartılır; Avrupa genelinde doğrulanmış mimariler ve vaka uygulamaları mevcuttur. Akıllı otoyollarda değişken hız sınırları, koşullar değiştiğinde akışı düzgünleştirmek ve güvenliği artırmak için köprü tabelaları kullanır.
- Değişen binalar: New York’taki The Shed, raylar üzerinde teleskopik ETFE kaplı bir kabuğu yuvarlar ve bir meydanı dakikalar içinde iklim kontrollü bir salona dönüştürür. Bu, mimari ölçekte veriye dayalı harekete geçirmenin açık bir örneğidir.
Her şeyin birbiriyle bağlantısı
OGC SensorThings gibi standartlardaki görev arayüzleri, yazılımın analitik kararları harekete geçirme komutlarına dönüştürmesini sağlar, böylece sensör okumalarını depolayan aynı veri modeli, panjurları, vanaları, fanları, ışıkları veya cephe panellerini hareket ettiren cihazları da kontrol edebilir. Bu, algılama ve eylem arasındaki döngüyü izlenebilir ve denetlenebilir bir şekilde kapatır.
Uygulama kontrol listesi
- birlikte çalışabilir açıklamalar (SensorThings, OPC UA) ile hafif mesajlaşma (MQTT) eşleştirin.
- Önce kapsama seçin: Açık, şehir genelinde düşük hızdaki cihazlar için LoRaWAN veya lisanslı hücresel güvenilirlik için NB-IoT
- Güvenlik ve gecikme süresi için kenar mantığını aktüatörlere yakın tutun, ardından öğrenme ve denetim için özetleri bulutla senkronize edin.
Mekansal Morfolojiler ve Tasarım Stratejileri
Uyarlanabilir cepheler ve duyarlı kaplama sistemleri
Nedirler ve neden önemlidirler?
Uyarlanabilir cepheler, mevsimler boyunca gün ışığı, ısı ve parlamayı dengede tutmak için optik veya geometrik durumlarını değiştirir. Son incelemeler, dinamik cephelerin, doğru şekilde kontrol edildiğinde ve bina sistemleriyle entegre edildiğinde enerji kullanımını azaltırken konforu artırabildiğini göstermektedir. Örneğin, elektrokromik camlar, akıllı kontrol ile birlikte kullanıldığında tasarruf potansiyeli ve sağlık yararları olduğu belgelenmiştir.
Karşılaşacağınız tipolojiler
- Kinetik gölgeleme kaplamaları, güneşle birlikte açılıp kapanan eklemli elemanlar kullanır. Abu Dabi’deki Al Bahar Towers, mashrabiya modülleri güneşin konumuna ve rüzgar koşullarına göre tepki veren bir örnek olarak verilebilir.
- Elektrokromik ve termokromik camlar, manzarayı korurken ısı kazanımını ve parlamayı sınırlamak için renk tonunu değiştirir. Meta analizler, soğutma ve aydınlatma ihtiyacında önemli ölçüde azalma olduğunu göstermektedir.
- Çift cidarlı cepheler, iklim kontrolü ve bakım için giderek daha fazla IoT sensörleri ile izlenebilen ve çalıştırılabilen havalandırmalı bir boşluk oluşturur.
Performans için tasarım nasıl yapılır
İklim ve kullanımla başlayın. Gün ışığı özerkliği, parlama ve en yüksek soğutma için net hedefler belirleyin, ardından bunları gerçekten karşılayabilecek bir cephe mekanizması seçin. Yıllık ve aşırı koşullar için kalibre edilmiş simülasyon kullanın ve cephe mantığını bir denetleyici kontrolör aracılığıyla HVAC ve aydınlatmaya bağlayın. Institut du Monde Arabe’nin kamera benzeri diyaframları ve Al Bahar Towers’ın kinetik perdesi gibi sahada kanıtlanmış örnekler, sağlam bakım stratejilerinin hem vaatlerini hem de gerekliliğini ortaya koymaktadır.
Esnek iç mekanlar ve çok amaçlı alanlar
Uyarlanabilirlik ilkeleri
Uzun ömürlü yapı ve hizmetleri kısa ömürlü bölmeler ve donanımlardan ayırarak değişime hazır olun. Açık bina olarak bilinen bu fikir, iç mekanların büyük müdahaleler olmadan gelişmesine olanak tanır ve sökülmeye uygun tasarım sayesinde israfı azaltır. Habraken’in çalışmalarına ilişkin incelemeler ve manifestolar, destek-dolgu ayrımını özetlemektedir ve bu ayrım günümüzün DfD araştırmalarında da yankı bulmaktadır.
Gerçek dünya oyun kitabı
- Geniş açıklıklı, hizmet açısından zengin kabuklar: New York’taki The Shed, raylar üzerinde teleskopik ETFE kaplı bir kabuk kullanarak bir meydanı iklim kontrollü bir salona dönüştürür. Bu salonda, hızlı yeniden yapılandırma için tasarlanmış tavan donanımı ve çevre sistemleri bulunur.
- Hareketli ve sökülebilir bölmeler: Galeri ve eğitim projeleri, sertifikalı modüler duvar sistemleri kullanarak odaları bir gecede yeniden planlayarak, inşaat tozu veya izinler olmadan yeni programları desteklemektedir.
- Zeminleri ve tavanları geleceğe hazır hale getirmek: Ofis donanımı için endüstri kılavuzları, güç, veri ve havanın yeni düzenlemelerle birlikte taşınabilmesi için yükseltilmiş erişim zeminleri ve erişilebilir tavan bölgeleri önermektedir. Devletin çalışma alanı standartları, MER ve SER odalarını bu yollara bağlı kritik altyapı olarak ele almaktadır.
Tasarım kontrol listesi
Birden fazla mobilya planına uygun, çevrede ve zeminde bol miktarda güç ve veri sağlayan sütun ızgaraları seçin ve arayüz yüksekliklerini ve panel boyutlarını standartlaştırın, böylece elemanlar özel işçilik gerektirmeden değiştirilebilir. İlk planı oluşturmadan önce dijital ikizinde yeniden düzenlemeleri test edin.
Ara altyapılar ve gizli zeka katmanları
Cilt ve boşluk arasında ne var?
Duyarlı binalar, kullanıcılar için genellikle görünmez olan katmanlara dayanır: hizmetler için yükseltilmiş zeminler ve plenumlar, sensörleri ve aktüatörleri barındıran çift cidarlı boşluklar ve yerel analizleri yürüten iletişim dolapları veya kenar düğümleri. Araştırmalar, DSF boşluklarının dikkatli modelleme ve izleme işlemlerinden fayda sağladığını gösterirken, donanım kılavuzları, zemin altı ve tavan bölgelerinin güç ve verilerin hızlı bir şekilde yeniden yönlendirilmesini nasıl sağladığını açıklamaktadır.
Eklenti omurgaları olarak caddeler
Binanın dışında, çok amaçlı direkler küçük kentsel platformlar haline geliyor. AB’nin Humble Lamppost çalışması, uyarlanabilir LED’ler, hava kalitesi algılama, EV şarjı ve iletişim özelliklerine sahip sokak lambalarını öne çıkarıyor. Şehirler, bu cihazları departmanlar arasında yönetmek için Barselona’nın Sentilo gibi açık platformlar kullanıyor.
Kenar, telekom ve dayanıklılık
Düşük gecikmeli hizmetler genellikle binalara veya hizmet odalarına yerleştirilmiş mikro veri merkezlerinde bulunurken, 5G küçük hücreler mevcut sokak mobilyalarına monte edilerek kapsama alanını yoğunlaştırır. GSMA ve teknik kurumların sektör raporları, bu unsurların direkler, duvarlar ve ulaşım varlıklarıyla nasıl entegre olduğunu ve kenar düğümlerinin gerçek zamanlı algılama ve kontrol için neden önemli olduğunu açıklamaktadır.
Yarın uygulayabileceğiniz tasarım hareketleri
- Erken aşamada ara boşlukları ayırın: boyut yükselticiler, servis koridorları ve gelecekteki cihazlar için zemin boşlukları, sadece bugünün yükleri için değil. Minimum derinlikler ve erişim için donanım ve çalışma alanı standartlarına başvurun.
- Mümkün olduğunda açık platformları belirtin: Sentilo gibi örnekleri takip ederek, çoklu satıcı cihazlarını ve açık API’leri destekleyen sistemler aracılığıyla direkleri, pompaları ve panelleri yönetin.
- Algılama ve çalıştırma işlemlerini aynı yerde gerçekleştirin: cephe sensörlerini DSF boşluğundaki kontrol edilebilir panjurlarla ve sokak sensörlerini aynı direk üzerindeki kısılabilir LED’ler veya işaretlerle eşleştirerek döngüyü kapatın. DSF’ler ve akıllı aydınlatma ile ilgili vaka literatürü, yakınlığın güvenilirliği neden artırdığını göstermektedir.
Kullanıcı Deneyimi ve İnsan-Şehir Etkileşimi
Somut algı, olanaklar ve kontrol
Vücutlar şehri nasıl okur?
İnsanlar şehirleri elektronik tablolar gibi analiz etmezler. Yüzeyleri, ışığı, sesi ve sıcaklığı hisseder ve buna göre hareket ederiz. Mimari fenomeneoloji, mekanın sadece gözle değil, tüm vücutla anlaşıldığını hatırlatır. Juhani Pallasmaa, doku, akustik ve hatta kokuyu birinci sınıf tasarım öğeleri olarak ele alan çok duyulu tasarımı savunur.
Affordances 101
James J. Gibson’ın affordances kavramı, kaldırım kenarındaki yuvarlaklığın neden daha yavaş dönmeyi, bankların ise oturmayı teşvik ettiğini açıklıyor. Kentsel tasarımda, affordances’ı şekillendirmek, ekstra işaretler olmadan istenen eylemleri anlaşılır hale getirmek anlamına gelir. Çağdaş yorumlar, bu teoriyi doğrudan mimari ve kamusal alan uygulamalarıyla ilişkilendirir.
Somut kanıt
Kavşaklardaki dokunsal kaldırımlar basit ama etkili bir örnektir. Araştırmalar, bu kaldırımların görme engelli kişilerin daha düz bir yol izlemelerine, kavşak geçiş süresini kısaltmalarına ve yürüyüş düzenini iyileştirmelerine yardımcı olduğunu göstermektedir. Bu kaldırımların bulunmadığı durumlarda, ciddi zararlar ortaya çıkmaktadır. İngiltere’de gündeme gelen bazı vakalar, yetkilileri ülke çapında bu kaldırımların döşenmesini tamamlamaya zorlamıştır.
Tasarım hareketleri
- İşaretler eklemeden önce şekil olanaklarını oluşturun: kaldırım kenarları, eğimler, kenar dokuları, tırabzanlar.
- İnsanlara ışık ve hava gibi konforu etkileyen sistemler üzerinde net ve yerel kontrol sağlama.
- Kontrol mantığını görünür hale getirin: bir kavşak sensörler tarafından sayılan yayaları bekliyorsa, bunu direğin üzerinde belirtin. Bu, kontrolün hem hissedilmesini hem de güvenilir olmasını sağlar.
Yukarıdakileri somut algı ve olanak teorisiyle temellendirmek, güveni, okunabilirliği ve güvenliği artırır.
Uzayda kişiselleştirme, gizlilik ve rıza
Sınırları olan kişiselleştirme
Şehirler, bağlama göre ışık seviyelerini, ulaşım bilgilerini veya rotaları özelleştirebilir. Ancak, bir kişiyi cihaz sinyali yoluyla bile olsa tanımlayan herhangi bir sistem, veri koruma alanına girer. GDPR kapsamında, bireyler erişim, itiraz ve taşınabilirlik haklarına sahiptir ve kontrolörler amaçlar ve saklama konusunda şeffaf olmalıdır.
Sokakta rıza olarak kabul edilenler
Alışveriş merkezleri veya istasyonlarda konum analizi genellikle telefonların yaydığı Wi-Fi prob isteklerine dayanır. Düzenleyiciler bunu kişisel veri olarak değerlendirir ve güçlü güvenlik önlemleri alınmasını şart koşar. Birleşik Krallık ICO ve İspanya AEPD’nin kılavuzları, rızanın bilgilendirilmiş, özgürce verilmiş ve geri alınabilir olması gerektiğini ve kullanıcı cihazlarından sinyal toplanırken PECR kurallarının geçerli olduğunu açıklar. Pratikte bu, açık işaretler, kolay vazgeçme seçenekleri ve paketlenmiş veya zorla alınan rızadan kaçınmak anlamına gelir.
Kamusal alanda yapay zeka için yeni kurallar
AB Yapay Zeka Yasası, 2026’dan 2027’ye kadar aşamalı yükümlülüklerle yürürlüğe girmiştir. Bazı yasaklar ve yapay zeka okuryazarlığı yükümlülükleri Şubat 2025’te, genel amaçlı model kurallar ise Ağustos 2025’te uygulanmaya başlanmıştır. Şehirler tarafından kullanılan biyometrik gözetim ve yüksek riskli sistemlere ilişkin daha sıkı önlemler alınması beklenmektedir. 2025 yılında devam eden rehberlik ve tartışmalar, hem uygulama zaman çizelgesini hem de sektörün direncini göstermektedir. Sıkı önlemler alınmalıdır.
Sivil veri alternatifleri
Kişiselleştirme için her zaman merkezi veri depolama gerekmez. Barselona’nın DECODE pilot projeleri, insanların verilerini gizli tutmalarına veya kamu yararı için paylaşmalarına olanak tanıyan araçları araştırırken, şehir hizmetlerini de desteklemiştir. Bu yaklaşımlar, akıllı şehir kimliği ve erişim kontrolü için tasarlanmış gizlilik önerileriyle uyumludur.
Tasarım hareketleri
- Toplam çıktılarla cihazda veya uçta işlemeyi varsayılan olarak seçin.
- Açık, yerinde bildirimler ve basit onay iptal yolları sunun.
- İnsanların gerçekten okuyabileceği veri kullanım günlükleri yayınlayın.
- Projeleri NIST’in AI RMF gibi bir risk çerçevesine eşleştirin, böylece görevler ve risk azaltma önlemleri ilk günden itibaren açıkça belirtilmiş olsun.
Geri bildirim, öğrenme ve kullanıcı ile şehrin birlikte evrimi
Döngüyü kapatmak
Duyarlı bir şehir, sakinleriyle birlikte öğrenir. FixMyStreet gibi vatandaş raporlama platformları, çukurlar veya aydınlatma ile ilgili günlük geri bildirimlerin kamu işleri iş akışlarına nasıl doğrudan aktarıldığını gösterir. Analizler, raporlayanların kim olduğu ve nerede olduğu konusunda önyargıya karşı uyarıda bulunsa da, model algı, eylem ve doğrulama arasında pratik ve ölçeklenebilir bir döngü sergiler.
Katılımcı algılama ve platformlar
Vatandaş sensörleri, hız ihlali veya hava kalitesi gibi yerel sorunları tespit ederek belediye ağlarını tamamlar. Vaka literatürü ve eleştirel akademik çalışmalar, bu yaklaşımın faydalarını ve sınırlarını özetlemektedir. Yönetişim açısından, Decidim gibi açık kaynaklı platformlar, katılımcı bütçeleme dahil olmak üzere, sakinlerin kararlar önermesini, tartışmasını ve takip etmesini sağlar.
Ortak anlayış için dijital ikizler
Şehir dijital ikizleri, karmaşık modellemeyi kamuoyunda tartışılabilir hale getirebilir. Helsinki’nin 3D şehir modeli, seçenekleri görselleştirmek, verileri açık bir şekilde paylaşmak ve planlama tartışmalarını desteklemek için kullanılır. Araştırmalar, bu modelin yönetişimini ve teknik yapısını ayrıntılı olarak ele alır. Sakinler olası gelecek senaryolarını görebildiklerinde, geri bildirimler daha somut hale gelir ve kararlar daha iyi hale gelir.
Tasarım hareketleri
- Sakinleri pasif veri kaynakları olarak değil, ortak yorumlayıcılar olarak değerlendirin.
- Geri bildirim önyargısını azaltmak için, yetersiz temsil edilen bölgelerde proaktif sosyal yardım faaliyetleriyle raporlama uygulamalarını birleştirin.
- Önerileri, öngörülen etkileri ve uygulama sonrasında nelerin değiştiğini göstermek için ikiz veya paylaşımlı harita kullanın.
- Öğrenme döngülerini yayınlayın: neyi ölçtüğünüzü, neyi değiştirdiğinizi ve sonrasında neler olduğunu. Bu alışkanlıklar güven oluşturur ve şehri bir platformdan çok bir ortak gibi hissettirir.
Vaka Çalışmaları, Teklifler ve Prototipler
Önemli deneysel projeler ve enstalasyonlar
Kentsel ölçekli öğrenme sistemleri
- Virtual Singapore, gerçek dünyada harekete geçmeden önce sel müdahalesi, mobilite ve inşaat senaryolarını test etmek için kullanılan ülke çapında bir dijital ikizdir. Yüksek çözünürlüklü 3D modelleri canlı ve geçmiş verilerle birleştirerek, kurumların ve araştırmacıların politikaları simüle etmelerine ve sonuçları paydaşlarla paylaşmalarına olanak tanır. Yönetimi, tek bir satıcı platformu yerine kurumlar arası koordinasyona önem veren Singapur Ulusal Araştırma Vakfı ve Singapur Arazi Otoritesi tarafından yürütülmektedir.
- SURTRAC, Pittsburgh, yerel zamanlamaları hesaplayan ve kısa vadeli tahminleri komşu kavşaklarla paylaşan, merkezi olmayan, yapay zeka tabanlı bir trafik sinyal sistemi sunmaktadır. CMU tarafından bildirilen saha sonuçları ve ulaşım özetleri, pilot koridorlarda seyahat süresinin yaklaşık yüzde 25 azaldığını, duraklama sayısının azaldığını ve emisyonların düştüğünü ortaya koymuştur.
Araç olarak bina zarfları
- Institut du Monde Arabe, Paris gün ışığını modüle etmek için kamera benzeri diyaframlar kullanır. Güney cephesinin metalik brise-soleil, kültürel sembolizmi sibernetik kontrol ile birleştirmiştir ve on yıllar sonra hala vaka incelemelerinde incelenen kanonik bir duyarlı cephe olmaya devam etmektedir.
- Al Bahar Towers, Abu Dhabi, güneşi takip etmek için açılıp kapanan kinetik bir mashrabiya kullanarak ısı kazanımını azaltırken manzarayı koruyor. Belgelenmiş vaka çalışmaları ve uygulayıcı raporları, parametrik tasarımını ve çalışma mantığını ayrıntılı olarak anlatıyor.
Eleştirel sanat ve kamusal katılım
- Mark Shepard’ın Sentient City Survival Kit adlı eseri, her yerde bulunan bilgisayarları sadece kurulacak bir şey olarak değil, sorgulanması gereken bir konu olarak ele alıyor. Bu araç setinin spekülatif cihazları, halkı sensörlerle donatılmış sokaklarda izleme, tahmin ve özerklik konularını düşünmeye davet ediyor.
Oda ve şehir ölçeğinde kinetik mimari
- The Shed, New York, bir meydanın üzerine teleskopik ETFE kaplı bir kabuk yerleştirerek dakikalar içinde iklim kontrollü bir salon oluşturur ve bu sayede aktüasyon, kontrol ve yapının cephe panellerinden tüm binalara kadar nasıl ölçeklendirilebileceğini gösterir.
Gerçekleşmemiş vizyonlar ve spekülatif öneriler
Sibernetik uyarlanabilirlik
- Cedric Price’ın Fun Palace adlı eseri, geri bildirim ve katılımın programı ve formu gerçek zamanlı olarak şekillendireceği, sürekli yeniden yapılandırılabilir bir kültürel makine hayal ediyordu. Akademik çalışmalar, bu eseri sibernetik, tiyatro ve sosyal tasarımın kesişim noktasında konumlandırıyor. Generator, John ve Julia Frazer’ın hesaplamalı tavsiyeleriyle bu mantığı genişletti ve kullanıcılara yanıt olarak kendini yeniden düzenleyebilen bir ortam önerdi.
Megastrüktürel kentsel gelecekler
- Archigram’ın Plug-in City projesi, ihtiyaçlar değiştikçe bileşenlerin değiştirilebildiği bir hizmet mega yapısı öneriyordu. Bu proje, uzun ömürlü altyapıyı kısa ömürlü modüllerden radikal bir şekilde ayırarak, günümüzde hala esnek şehirciliğe ilham kaynağı olmaya devam ediyor. Müzeler ve arşivler, bu çizimleri tasarım hayal gücünün mihenk taşları olarak muhafaza ediyor.
- Constant’ın Yeni Babil’i, oyun ve icatlara dayalı göçebe bir toplum için yükseltilmiş, yeniden yapılandırılabilir sektörlerden oluşan gezegensel bir ağ öngörüyordu. Büyük müzeler, bu eseri özgürlük, teknoloji ve kentsel form üzerine bir mercek olarak sergilemeye devam ediyor.
Yönetim tarafından kontrol edilen hırs
- Sidewalk Toronto (Quayside), kapsamlı bir kamu istişaresi ile gelişmiş bir “akıllı bölge” önerisi hazırladı, ancak proje iptal edildi. Resmi açıklamalarda ekonomik belirsizlik gerekçe gösterilirken, bağımsız raporlar ve kamu kayıtları veri hakları ve yönetişim ile ilgili çözülmemiş sorunları vurgulamaktadır. Bu vaka, rıza, yönetim ve kapsam kontrolü için bir referans noktası haline gelmiştir.
Devam eden canlı test ortamları
- Fuji Dağı yakınlarındaki Toyota Woven City, robotik, otonom araçlar, hidrojen enerjisi ve yeni sokak tipolojilerini denemek için özel olarak inşa edilmiş bir mahalledir. 1. aşama inşaatı 2024 sonunda tamamlanacak ve ilk sakinler 2025 yılında taşınacak. Bu site, kontrollü koşullar altında kentsel teknoloji için uzun vadeli bir prototip olarak konumlandırılmıştır.
Öğrenilen dersler ve aktarılabilir tasarım sezgileri
1) Halka açık, çoklu ölçeklerde prototip oluşturun
Erken simülasyonları, insanların dokunabileceği somut demolarla birleştirin. Virtual Singapore ve Helsinki’nin 3D şehir modeli gibi ülke ve şehir ölçeğinde dijital ikizler, senaryo testlerinin kararların risklerini nasıl azaltabileceğini ve ödünleşmeleri nasıl görünür hale getirebileceğini göstermektedir. Oda ve bölge ölçeğinde keşif için, MIT’nin CityScope gibi somut arayüzler, uzman olmayanların gerçek zamanlı olarak yinelemeler yapmasına ve sonuçları görmesine yardımcı olur.
2) İlk günden itibaren bakım için tasarım
Kinetik ve medya cepheleri etkileyicidir, ancak net O&M bütçeleri, yedek parçalar ve arıza modları gerektirir. Institut du Monde Arabe’nin uzun süreli çalışmaları, mekanik elemanların aşınmasını ve servis erişimi ile yenileme stratejilerinin önemini belgelemektedir. Güvenli manuel geçersiz kılma ve zarif bozulma planlayın.
3) Uzun ömürlü altyapıyı kısa ömürlü donanımdan ayırın
Archigram’ın tak-çıkar mantığı ve Price’ın sibernetik planları, açık bina fikirlerini önceden tahmin etmişti: yapı ve hizmetleri dayanıklı tutun, iç mekanları ve arayüzleri kolayca değiştirilebilir tutun. Bu, israfı azaltır ve binaların ve bölgelerin tamamen yeniden inşa edilmeden öğrenmelerini sağlar.
4) Yönetişimi kritik yola koyun
Quayside’ın iptal edilmesi, belirsiz veri haklarının iyi finanse edilmiş planları bile durdurabileceğini göstermektedir. İnsan odaklı çerçeveler ve tanınmış ilkeler kullanarak, kamu denetimi altında amaç, rıza, erişim, saklama ve hesap verebilirliği erken aşamada tanımlayın. BM-Habitat’ın İnsan Odaklı Akıllı Şehirler kılavuzu ve OECD AI İlkeleri pratik dayanaklardır.
5) Ağlar için değil, bedenler için önemli olanı ölçün
Shannon Mattern’ın eleştirisi bize şehirlerin bilgisayar olmadığını hatırlatıyor. Kütüphaneleri, klinikleri, toplu taşıma duraklarını, kaldırımları ve parkları bilgi ve bakım altyapısı olarak değerlendirin. Projeleri sadece verim veya sensör sayıları ile değil, hissedilen deneyimlerle değerlendirin.
6) Döngüyü kapatın ve çalışmalarınızı gösterin
SURTRAC gibi trafik kontrol pilotları, algılama, tahmin ve eylemi halkın kontrol edebileceği ölçülebilir sonuçlarla ilişkilendirdikleri için başarılıdır. Girişleri, kararları ve sonuçları yayınlayın, böylece sakinler şehrin nasıl öğrendiğini görebilir ve şekillendirebilir.
Zorluklar, Gelecek ve Eleştirel Düşünce
Teknik, altyapı ve ölçeklendirme kısıtlamaları
Birlikte çalışabilirlik, eski sistemlerin entegrasyonu ve güvenilirlik
Pilotlar nadiren sensörlerde başarısız olurlar. Eski ve yeni sistemlerin birleştiği noktalarda başarısız olurlar. Büyüyen şehirler üç şeyi erken yaparlar: ortak veri tanımlamalarını benimserler, ikizler ve kontrol sistemlerinin bilgi alışverişini tanımlarlar ve kademeli bozulma için plan yaparlar. İki temel standart yardımcı olur: Gözlemleri tanımlamak ve aktüatörleri ele almak için OGC SensorThings ve binalarda ve endüstride güvenli, satıcıdan bağımsız veri alışverişi için OPC UA. İngiltere’nin National Digital Twin gibi ulusal programlar, benzer bilgi yönetimi çerçevelerini teşvik eder, böylece bağımsız olarak oluşturulan ikizler zaman içinde güvenli bir şekilde iletişim kurabilir.
Şehir ölçeğinde güvenlik ve operasyonel dayanıklılık
Saldırı yüzeyi genişledikçe, CISA ve ortaklarının tavsiyeleri açık ve nettir: tedarik zincirleri ve birbirine bağlı sistemler genelinde istismarların yaşanacağını bekleyin ve sıfır güven ve tasarım aşamasından itibaren güvenli tedarik süreçlerini temel öncelik olarak ele alın. AB’de NIS2, temel ve önemli kuruluşlar için çıtayı yükseltiyor ve ENISA’nın 2024 Birliği düzeyinde değerlendirmesi, eksiklikleri ve atılması gereken sonraki adımları ortaya koyuyor. IoT’yi sorumlu bir şekilde satın almak ve şehir teknolojisini NIS2 kontrol aileleriyle uyumlu hale getirmek için pratik kontrol listeleri artık mevcuttur.
Sürdürülebilirlik, bilgi işlem bütçeleri ve cihaz yaşam döngüleri
AI ağırlıklı analitik, tahminleri iyileştirirken veri merkezlerinde enerji ve su kullanımını artırmaktadır. IEA, AI’nın en güçlü itici güç olmasıyla birlikte 2030 yılına kadar küresel veri merkezi elektrik tüketiminin yaklaşık iki katına çıkacağını öngörmektedir. Bu durum, şehirleri optimizasyondan elde edilen kazançları, yukarı akış güç etkilerine karşı tartmaya zorlamaktadır. Donanım açısından, araştırmalar, projelerde yeniden kullanım, onarım ve sertifikalı geri dönüşüm planlanmadıkça, milyarlarca kısa ömürlü cihazın karbon salımına ve elektronik atık sorununa yol açacağı konusunda uyarıyor. Cihaz ve bilgi işlem bütçelerini diğer kamu hizmetleri gibi ele alın: ölçün, tahmin edin ve kamuya açıklayın.
Sosyo-politik, eşitlik ve yönetişimle ilgili endişeler
Uyum süreleri gerçektir
Avrupa’nın AI Yasası yürürlüğe girmiştir ve aşamalı olarak uygulanmaktadır. Yasaklar ve AI okuryazarlığı yükümlülükleri 2 Şubat 2025’ten itibaren, yönetişim kuralları ve genel amaçlı AI yükümlülükleri 2 Ağustos 2025’ten itibaren ve en yüksek riskli yükümlülüklerin çoğu 2026-2027’ye kadar uygulanacaktır. Sektör gruplarının itirazlarına rağmen, Komisyon programı değiştirmedi. Şehir ekipleri, biyometrik, mobilite kontrolü ve güvenlik sistemleri gibi kullanımları bu tarihlere göre planlamalıdır.
Gözetim, önyargı ve eşitsiz zararlar
Kanıtlar, öngörücü polislik ve bilgisayar görüş performansındaki riskleri göstermeye devam ediyor. 2025 yılında insan hakları raporları, ayrımcı etkileri gerekçe göstererek Birleşik Krallık’ta öngörücü polislik uygulamalarının yasaklanmasını talep ederken, teknik çalışmalar veri setlerinin dengesiz olduğu durumlarda belirli yaya grupları veya çocuklar için daha yüksek hata oranları olduğunu belgelemektedir. Algılama, güvenlik açısından kritik önlemlerin alınmasına yol açıyorsa, bağımsız denetimler ve kamuya açık puan kartları isteğe bağlı değildir.
Sadece performans değil, kamu meşruiyeti
Toronto sahil şeridi projesi, veri hakları ve yönetişimin belirsizliğinin, teknoloji ne kadar gelişmiş olursa olsun, iddialı projeleri nasıl durdurabileceğini gösteriyor. Projenin sonlandırılması ve şehrin ardından yaptığı veri yönetişimi çalışmaları, tüm şehirlere bir ders veriyor: Beton dökülmeden önce, amaç, sahiplik, saklama ve hesap verebilirlik konularını kamuoyuna açıklayın.
Olası gelecekler, riskler ve tasarım provokasyonları
Kenar öncelikli, gizliliği koruyan öğrenme
Yakın gelecekte, analitik verilerin üretildiği yere daha yakın hale gelecektir. Federatif öğrenme, ham verileri merkezileştirmeden birden fazla sitenin paylaşılan modelleri eğitmesine olanak tanır. İncelemeler, gizlilik kazanımları, daha düşük gecikme süresi ve bağlantı sorunlarına karşı dayanıklılık olduğunu göstermektedir. Duyarlı bölgeler için bu, kimlikler yerine güncellemeleri paylaşan istasyon veya bina düzeyinde modeller anlamına gelir.
Açık görevlendirme ve hesap verebilir çalıştırma
Döngüyü kapatmak, geçici API’lerden denetlenebilir, standart görevlendirmeye geçecektir. OGC SensorThings Bölüm 2, yazılımın gözlemleri depolayan aynı modeli kullanarak panjurlar, pompalar veya dronlar gibi cihazları nasıl komut verebileceğini belirtir. Bunu, neyin algılandığını, neyin kararlaştırıldığını ve neyin hareket ettiğini gösteren değiştirilemez günlükler ve genel gösterge panelleriyle eşleştirin.
Düzenleme ve tedarik yoluyla yığının güçlendirilmesi
AB Siber Dayanıklılık Yasası, güvenlik tasarımına ilişkin yükümlülükleri çok çeşitli bağlantılı ürünlere genişletmekte olup, tam yükümlülükler Aralık 2027’de yürürlüğe girecektir. NIS2 sektör yükümlülükleriyle birleştirildiğinde, bu durum şehirleri güvenli varsayılan ayarlara ve daha iyi tedarikçi hijyenine doğru itmektedir. Bu tarihleri sözleşmelere yazın ve vaatler yerine üçüncü taraf kanıtları talep edin.
Politika ve formda test edilecek tasarım provokasyonları
İnsanları izleyen sistemlere gün batımı maddeleri ekleyin: faydalar yeniden kanıtlanmadıkça yetkilendirmeler sona erer.
Görünür bir manuel geçersiz kılma özelliği ile gönderin ve itfaiye teşkilatlarının yaptığı gibi tatbikatlar yayınlayın.
Satın alma sırasında cihazların kullanım ömrü sonu için bütçe ayırın ve şehir genelinde bir elektronik atık defteri yayınlayın.
Enerjiyi birinci sınıf bir tasarım özeti olarak ele alın: Herhangi bir yeni dijital hizmet için, veri merkezi büyümesine ilişkin IEA aralıklarına atıfta bulunarak, beklenen hesaplama yükünü sosyal fayda ile birlikte açıklayın.