Ga door naar hoofdcontent
ArtikelenDe digital twin als driver voor de nieuwe stad

De digital twin als driver voor de nieuwe stad

Vrijdag 17 december 2021Afbeelding De digital twin als driver voor de nieuwe stad

Het programma Digitale Stad van de gemeente Rotterdam brengt het fysieke, sociale én digitale Rotterdam samen in één 3D-versie van de stad: de ‘digitale tweelingstad’. Door Rotterdam driedimensionaal zichtbaar te maken en dit te verbinden met realtime informatie over het functioneren van de stad, ontstaat een digitaal beeld dat de basis vormt voor veel slimme toepassingen. In dit artikel lees je meer over het ‘Open Urban platform’: het hart van het programma. Je leest ook meer over de vragen die de ontwikkeling van het platform met zich meebrengt, zoals: wat is de rol van de overheid hierbij? Andere onderwerpen die aan bod komen zijn: de ‘3D Digital Twin’, de vele toepassingen die voortkomen uit het platform, waar het programma zich momenteel bevindt, en wat de volgende fase is.

Ander perspectief op begrip ‘stad’

De stad verschuift van een sociaal-fysieke samenleving, waarin digitalisering een instrument is dat naar believen kan worden ingezet, naar een sociaalfysiek- digitale samenleving. Hierin is digitaal onlosmakelijk verbonden met alle aspecten van ons sociaal-fysieke leven. De digitale werkelijkheid wordt steeds meer een autonome werkelijkheid, waarin beslissingen worden genomen met impact op de stad, zonder dat we daar omgekeerd invloed op hebben.

Een goed voorbeeld daarvan is de opkomst van de platformeconomie, met bedrijven zoals Google, Amazon en Airbnb. Het zijn ‘slechts’ computerprogramma’s, die op het internet zijn gezet. Maar daarmee worden steden wereldwijd fysiek ontwricht. Hoe gaan we als stad om met de volgende ‘Airbnb’, die zich elk moment kan aandienen? Hoe gaan we om met de veranderende fysieke behoefte van mensen, doordat men meer en meer in een sociaal-digitale dimensie leeft (denk aan social media en games), in plaats van in een sociaal-fysieke? Dit geldt met name voor jongeren, die uren per dag doorbrengen in Fortnite of andere spelletjes. Is dat groene park aan het eind van de straat nog wel nodig? Of juist nodig? En het is dus ook belangrijk om na te denken wie in deze digitale werkelijkheid aan de knoppen zit, wie bezit en beheert de onderliggende digitale infrastructuren? En wie is de ‘middleman’?

De stad krijgt er dus naast de sociaalfysieke dimensie twee nieuwe dimensies bij: een sociaal-digitale en een fysiekdigitale dimensie. Dimensies die niet langer losstaan van de sociaal-fysieke dimensie, maar die steeds meer met elkaar verweven raken. De digitale werkelijkheid is ook meer dan een nieuwe laag in ons bestaande beeld van de stad. Het is een werkelijkheid die meer en meer (mede)bepalend is voor hoe onze sociaal-fysieke stad vorm krijgt. Dit biedt nieuwe kansen, maar brengt ook bedreigingen met zich mee. Hoe gaan wij hiermee om, als stad en overheid? Kunnen we het overlaten aan mondiaal opererende multinationals, of moet de overheid het voortouw nemen en proactief de ontwikkeling van een Open Urban Platform aanjagen?

Digital Urban Community.

De rol van de overheid

Het programma Digitale Stad van de gemeente Rotterdam onderzoekt de kansen en bedreigingen van digitalisering van de stad in de toekomst. Digitale Stad kijkt hierbij naar de rol en wensen van zowel de (lokale) overheid, als de overige stedelijke gebruikers zoals bewoners, ondernemers en bezoekers. Het geheel van deze partijen, die op een bepaald moment informatie met elkaar uitwisselen over Rotterdam (of de Rotterdammers), vormt het digitaal ecosysteem Rotterdam. En dit ecosysteem heeft een digitale infrastructuur. Maar wie ontwikkelt, bezit en beheert deze infrastructuur? Programma Digitale Stad probeert antwoorden op deze vragen te vinden.

Het hart van het programma is (het initiëren van) de ontwikkeling van een generiek Open Urban Platform, volgens het ‘Digital Twin’ concept. Dit Open Urban Platform vormt een belangrijk onderdeel van het Rotterdamse digitale ecosysteem en de bijbehorende infrastructuur. Door dit platform als gemeente mede te ontwikkelen, leren we hoe de rolverdeling er in het digitale ecosysteem uitziet, eruit zou moeten zien en welke rol(len) we als overheid daarbij hebben.

Het Open Urban Platform volgens het Digital Twin concept, met voorbeelden van toepassingen.

3D Digital twin

De kern van het platform wordt gevormd door de 3D Digital Twin van de stad. Dit is een beschrijving van de huidige fysieke werkelijkheid door middel van data. Het begint met het 3D-model van de stad, waarin alle vaste fysieke objecten (zoals huizen, bomen en bankjes) in de stad zijn opgenomen. Vervolgens wordt dit model aangevuld met ‘live’ data over het gebruik van de stad: brandt de lantaarnpaal? Is die parkeerplaats bezet? Is die vuilniscontainer vol? Dit digitale beeld van de werkelijkheid vormt een basis voor tal van slimme toepassingen. Er is een testomgeving gebouwd, waarin ‘live’ data uit diverse sensoren worden getoond in het Rotterdamse 3D-stadsmodel. Het doel is om dit platform medio 2023 operationeel te hebben voor alle gebruikers. Het Digital Twin concept biedt diverse voordelen, zoals dat het richting geeft aan het Open Urban Platform en vertelt wat voor soort informatie je daar kan vinden, en dat er door het opslaan van de Digital Twin interessante tijdreeksen ontstaan over het functioneren van de stad.

Nieuwe toepassingen en services

Daarnaast werkt Digitale Stad met interne en externe partijen aan nieuwe toepassingen en services voor op het platform. Het ontwikkelen van toepassingen is geen hoofddoel van het programma, dat is de ontwikkeling van het Open Urban Platform als onderdeel van de digitale infrastructuur. Maar toch is het zinvol met toepassingen aan de slag te gaan. Daarmee kunnen we:

  • leren welke belemmeringen er zijn om databronnen te ontsluiten en operationele, beheerde toepassingen te ontwikkelen;
  • de klantwaarde van zowel het Open Urban Platform als mogelijke toepassingen onderzoeken;
  • de benodigde architectuur ontwikkelen om databronnen, platform en toepassingen op elkaar aan te kunnen sluiten;
  • voor de ‘buitenwereld’ visualiseren wat de mogelijkheden van het platform en de toepassingen zijn;
  • een ‘vliegende start’ geven aan het platform bij de lancering, doordat er al toepassingen zijn waarvan meteen gebruik kan worden gemaakt.

Een voorbeeld van een toepassing is de 3D Nieuwbouwplannen app. Deze app maakt het mogelijk om toekomstige gebouwen in 3D op een smartphone te bekijken. De app laat een projectie van het bouwproject zien, en daarmee het effect op de omgeving.

De 3D Nieuwbouwplannen app.

Doel programma digitale stad

De belangrijkste opgave van het programma is om te leren door te experimenteren en te onderzoeken. De focus ligt hierbij op de ontwikkeling van de digitale infrastructuur van de stad en de rol van de overheid en andere partijen daarbij. Het primaire doel is vervolgens de ontwikkeling van het Open Urban Platform volgens het Digital Twin concept met een passend governance model, inclusief het in beeld brengen van de daarbij geleerde lessen. Secundaire doelen zijn de ontwikkeling van nieuwe toepassingen en databronnen, het opbouwen van een structureel kennisnetwerk, en het doorlopen van een breed scala aan onderzoekstrajecten. Daarnaast wordt er kennis en ervaring opgedaan over nieuwe manieren van werken en productontwikkeling.

De ontwikkeling van een open urban platform met 3D digital twin

De ontwikkeling van een stadsbreed platform met een permanent beeld van de huidige werkelijkheid, biedt een basis voor een slimmere, effectievere en efficiëntere manier van omgaan met data(bronnen) en het ontwikkelen van toepassingen en services. En door dit samen met partners uit de stad te doen, kunnen we als lokale samenleving (en overheid) een alternatief bieden in de ‘platformiserende’ maatschappij. Een dergelijk platform, dat voor iedereen toegankelijk is, biedt dus tal van nieuwe kansen en mogelijkheden. Op dit moment beschikken we al over een werkend prototype van het Open Urban Platform met 3D Digital Twin.

Het Open Urban Platform in samenhang met de MIM’s.

De volgende fase

Momenteel worden de voorbereidingen getroffen voor de volgende fase van ontwikkeling van het OUP: de bouw van een Minimal Viable Product (MVP). Daarbij wordt gewerkt aan diverse ‘bouwstenen’, zoals het inhoudelijke verhaal en de visie, en het functionele basisontwerp.

De visie ligt er, het waarom is beschreven en het functionele basisontwerp is af. Daarbij volgen we de zogenaamde ‘Minimal Interoperability Mechanisms’- aanpak (MIM’s). Dat houdt in essentie in dat afgebakende stukjes software (functionele bouwblokken: ‘MIM’s’) die ieder een bepaalde functie vervullen (bijvoorbeeld: datamarktplaats), op basis van gestandaardiseerde ‘stekkerdozen’ (‘Pivotal Points of Interoperability’, ‘PPI’s’, ofwel koppelvlakken) met elkaar verbonden worden.

Marktconsultatie en aanbesteding open urban platform

Met betrekking tot het proces wordt op basis van voortschrijdend inzicht een wijziging in aanpak onderzocht. Vorig jaar hebben we een marktconsultatie gehouden, waarin we ‘de markt’ bevroegen op hun ideeën en mogelijkheden rondom de ontwikkeling van een Open Urban Platform. Daarbij beschouwden we het OUP als een vastomlijnd product, dat we via een aanbesteding wilden uitvragen. Momenteel beschouwen we het platform meer als een verzameling van losse functionaliteiten (MIM’s), die gezamenlijk het platform vormen. Deze functionaliteiten kunnen door de tijd heen veranderen en uitbreiden. Bovendien willen we een vendor lock-in voorkomen en flexibel blijven bij de (door)ontwikkeling. Door maximaal in te zetten op data-interoperabiliteit, en de software daarop aan te passen, creëren we een veel veerkrachtiger ontwikkelingsmodel. De verschillende functionaliteiten kunnen door meerdere partijen ontwikkeld worden, waarbij één partij de verantwoordelijkheid krijgt om de onderlinge interoperabiliteit vorm te geven en te bewaken.

Om de ontwikkeling van het OUP mogelijk te maken, zal een innovatieve aanbesteding worden uitgeschreven. Er wordt momenteel gewerkt aan het opstellen van het aanbestedingsdocument. Het doel is om nog in 2021 tot publicatie over te gaan.

Auteurs

Afbeelding voor Roland van der Heijden

Roland van der Heijden

Roland van der Heijden is programmamanager Digitale Stad bij Gemeente Rotterdam.

Reacties

    Plaats een reactie

    Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.



    Gesponsorde berichten