Hoe blockchain slimme steden kan empoweren

De opkomst van maatschappelijke vraagstukken in verband met de toenemende verstedelijking en de groeiende behoefte om de overheidsbegrotingen te verlagen, zijn twee van de belangrijkste redenen waarom slimme steden zoveel aandacht krijgen. Volgens de Verenigde Naties zal het aantal steden met 10 miljoen of meer inwoners tussen 2018 en 2030 naar verwachting toenemen van 33 naar 43. Hoewel van verstedelijking wordt gezegd dat het een sterke economische macht brengt als gevolg van de concentratie van bevolking en industrie, heeft het ook zijn risico’s waaronder het potentieel voor verhoogde congestie en milieuproblemen.

De verwachtingen voor slimmere steden stijgen. Met de economische neergang als gevolg van COVID-19 is er meer behoefte aan efficiënter stedelijk beheer dan ooit tevoren. Tussen 2020 en 2024 zal de smart city-markt, inclusief de segmenten energie, gezondheidszorg en veiligheid, naar verwachting groeien met een jaarlijks percentage van 23%, wat neerkomt op ongeveer $ 2,1 biljoen. De blockchain technologie kan een rol spelen om deze ontwikkelingen in goede banen te leiden.

Blockchains en slimme steden

Geavanceerde technologie, waaronder blockchain, kan een sleutelrol spelen bij het oplossen van de maatschappelijke problemen en het bereiken van efficiënt stedelijk beheer. Blockchain stelt netwerkdeelnemers in staat om gegevens uit te wisselen met een hoge mate van betrouwbaarheid en transparantie zonder dat er een gecentraliseerd beheerder nodig is. Steden hebben een verscheidenheid aan belanghebbenden en de uitwisseling van gegevens tussen belanghebbenden is essentieel voor zeer handige stedelijke diensten.

Blockchain zal naar verwachting worden gebruikt voor deze gegevensuitwisseling. Smart Dubai, met een missie om van Dubai de gelukkigste en slimste stad ter wereld te maken, ontwikkelt bijvoorbeeld use cases voor blockchain in meerdere sectoren, zoals financiën, onderwijs en transport. Er is bijvoorbeeld een project aan de gang om inschrijvingsprocedures te vergemakkelijken voor studenten die zich tussen emiraten verplaatsen met behulp van blockchain.

Een samenwerking van slimme steden

Een belangrijk punt om te onthouden is dat voor slimme steden om bij te dragen aan het oplossen van maatschappelijke problemen, efficiënt te werken en tegelijkertijd de kwaliteit van de dienstverlening te verbeteren, het niet voldoende is om onafhankelijke smart cities te hebben. Integendeel, het is essentieel om interoperabiliteit en coördinatie tussen meerdere slimme steden te waarborgen. Er zijn al enkele inspanningen aan de gang om dit doel te bereiken. In Japan bracht het kabinet in maart 2020 een whitepaper uit over referentiearchitectuur voor slimme steden, waarin interoperabiliteit werd genoemd als een van de vier fundamentele concepten die belangrijk zijn bij het promoten van slimme steden.

De G20 Global Smart Cities Alliance, waarvoor het World Economic Forum als secretariaat fungeert, verenigt gemeentelijke, regionale en nationale overheden, partners uit de particuliere sector en inwoners van steden rond een gedeelde reeks kernbeginselen. Dit zijn de kernbeginselen voor de implementatie van smart city-technologieën, waaronder openheid en interoperabiliteit.

Smart cities kunnen leren van een recent gepubliceerd framework voor interoperabiliteit, dat een drielagen-model voor het gebruik van blockchains presenteert:

1. De business model laag. Deze laag omvat een aspect van governance modellen, data standaardisatie, wettelijke kaders en commerciële modellen.
2. De platform laag. Deze laag omvat de consensus mechanismen, slimme contracten, authenticatie en autorisatie.
3. De infrastructuur laag. Deze laag omvat de hybride cloud, de beheerde blockchain en eigen componenten. Het is belangrijk op te merken dat het bereiken van interoperabiliteit meer vereist dan het oplossen van een technisch probleem. Het vereist namelijk ook het oplossen van een probleem op het gebied van governance, data-eigendom en commerciële bedrijfsmodellen die ecosysteem stakeholders stimuleren om met elkaar samen te werken.

Het drie lagen model in de praktijk

Het drie lagen model kan in eerste instantie erg abstract zijn. Daarom gaan wij deze toelichten met behulp van een voorbeeld. Neem bijvoorbeeld een van de verwachte diensten in smart cities: mobility as a service (MaaS). MaaS verbindt naadloos meerdere transportsystemen om zeer handige mobiliteitsdiensten te bieden. Bij de realisatie van MaaS is er een inspanning om blockchain te gebruiken voor gegevensuitwisseling en het delen van inkomsten tussen meerdere transportbedrijven, en transport kan plaatsvinden in verschillende steden. Op de laag van het bedrijfsmodel is het noodzakelijk om de problemen van gegevensstandaardisatie op te lossen – bijvoorbeeld voor informatie over mensenbewegingen en die verzameld worden via Internet of Things (Iota) -apparaten – en die van commerciële modellen, zoals hoe inkomsten te verdelen onder transportbedrijven.

Op de platform laag kan een smart contract (een computerprotocol dat geloofwaardige en transparante transacties mogelijk maakt) worden gebruikt voor transportticketing. Verschillende blockchainplatforms gebruiken echter soms verschillende talen voor slimme contracten. Dus interoperabiliteitsproblemen voor ticketing moeten mogelijk worden opgelost. Op de infrastructuur laag kan het bestaan van eigen componenten een uitdaging vormen bij het bereiken van interoperabiliteit. Dit komt doordat blockchains met toestemming (die een toegangscontrole laag onderhouden om bepaalde acties door identificeerbare deelnemers uit te laten voeren) meestal worden gebruikt voor gegevensuitwisseling tussen meerdere transportsystemen. Op deze manier kunnen blockchains op verschillende niveaus van het drielagen-model bijdragen aan de ontwikkeling van slimme steden over de heel wereld.