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Wie die Blockchain intelligente Städte unterstützen kann – und warum Interoperabilität entscheidend sein wird

Wie die Blockchain intelligente Städte unterstützen kann – und warum Interoperabilität entscheidend sein wird

Fortschrittliche Technologien können eine wichtige Rolle bei der Steuerung einer effizienten Stadtentwicklung und des Bevölkerungswachstums spielen. Die Interoperabilität muss aus drei Perspektiven betrachtet werden: Geschäftsmodell, Plattform und Infrastruktur. Unabhängige intelligente Städte werden nicht ausreichen, sondern es ist wichtig, Offenheit und Koordination zwischen mehreren intelligenten Städten zu gewährleisten.

Das Aufkommen gesellschaftlicher Probleme im Zusammenhang mit der zunehmenden Verstädterung und die wachsende Notwendigkeit, die öffentlichen Haushalte zu entlasten, sind zwei der Hauptgründe dafür, dass Smart Cities so viel Aufmerksamkeit erlangen. Nach Angaben der Vereinten Nationen wird die Zahl der Städte mit einer Bevölkerung von 10 Millionen oder mehr zwischen 2018 und 2030 voraussichtlich von 33 auf 43 steigen. Während die Verstädterung aufgrund der Konzentration von Bevölkerung und Industrie eine starke Wirtschaftskraft mit sich bringt, birgt sie auch Risiken – einschließlich des Potenzials für zunehmende Verkehrsstaus und Umweltprobleme.

Die Erwartungen an intelligentere Städte steigen, und angesichts des durch COVID-19 verursachten wirtschaftlichen Abschwungs ist ein effizienteres Stadtmanagement als je zuvor erforderlich. Zwischen 2020 und 2024 wird der Smart-City-Markt, der die Segmente Energie, Gesundheit und Sicherheit umfasst, voraussichtlich mit einer jährlichen Rate von 23 % wachsen und sich auf rund 2,1 Billionen US-Dollar belaufen.

Fortgeschrittene Technologien, einschließlich Blockchain, können eine Schlüsselrolle bei der Lösung dieser gesellschaftlichen Probleme und einer effizienten Stadtverwaltung spielen. Blockchain ermöglicht es Netzwerkteilnehmern, Daten mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit und Transparenz auszutauschen, ohne dass ein zentraler Verwalter erforderlich ist. In Städten gibt es eine Vielzahl von Akteuren, und der Datenaustausch zwischen den Akteuren ist eine wesentliche Voraussetzung für äußerst praktische städtische Dienstleistungen.

Es wird erwartet, dass die Blockchain für diesen Datenaustausch genutzt wird. Smart Dubai beispielsweise, das sich zum Ziel gesetzt hat, Dubai zur glücklichsten und intelligentesten Stadt der Welt zu machen, entwickelt Anwendungsfälle für Blockchain in verschiedenen Bereichen wie Finanzen, Bildung und Verkehr. So läuft beispielsweise ein Projekt zur Erleichterung der Immatrikulationsverfahren für Studenten, die zwischen den Emiraten umziehen, unter Verwendung von Blockchain.

Ein wichtiger Punkt ist, dass unabhängige Smart Cities nicht ausreichen, um zur Lösung gesellschaftlicher Probleme beizutragen, effizient zu arbeiten und die Qualität der Dienstleistungen zu verbessern. Vielmehr muss die Interoperabilität und Koordinierung zwischen mehreren Smart Cities gewährleistet sein. Einige Anstrengungen zur Erreichung dieses Ziels sind bereits im Gange. In Japan hat das Kabinett im März 2020 ein Weißbuch über eine Referenzarchitektur für Smart Cities veröffentlicht, in dem Interoperabilität als eines von vier grundlegenden Konzepten genannt wird, die für die Förderung von Smart Cities wichtig sind.

Die Global Smart Cities Alliance der G20, für die das Weltwirtschaftsforum als Sekretariat fungiert, vereint kommunale, regionale und nationale Regierungen, Partner aus dem Privatsektor und die Einwohner der Städte in einem gemeinsamen Paket von Leitprinzipien für die Umsetzung von Smart-City-Technologien, darunter Offenheit und Interoperabilität.

Smart Cities können von einem kürzlich veröffentlichten Rahmen für Interoperabilität lernen, der ein dreistufiges Modell für die Blockchain-Nutzung vorstellt:

  1. Die Geschäftsmodellebene umfasst einen Aspekt der Governance-Modelle, der Datenstandardisierung, des rechtlichen Rahmens und der Geschäftsmodelle
  2. Die Plattformebene umfasst Konsensmechanismen, intelligente Verträge, Authentifizierung und Autorisierung
  3. Die Infrastrukturebene umfasst die hybride Cloud, verwaltete Blockchain und proprietäre Komponenten. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass das Erreichen von Interoperabilität nicht nur die Lösung eines technischen Problems erfordert, sondern auch die Lösung eines Problems in Bezug auf Governance, Dateneigentum und kommerzielle Geschäftsmodelle, die Anreize für die Zusammenarbeit zwischen den Akteuren des Ökosystems schaffen.

Nehmen wir zum Beispiel einen der erwarteten Dienste in intelligenten Städten: Mobilität als Dienstleistung (MaaS). MaaS verbindet nahtlos mehrere Verkehrssysteme, um äußerst komfortable Mobilitätsdienste anzubieten. Bei der Realisierung von MaaS wird versucht, die Blockchain für den Datenaustausch und die Aufteilung der Einnahmen zwischen mehreren Verkehrsunternehmen zu nutzen, und der Transport kann städteübergreifend erfolgen. Auf der Ebene des Geschäftsmodells müssen die Fragen der Datenstandardisierung – z. B. für Informationen über Personenbewegungen und die von Geräten des Internets der Dinge (Iota) gesammelten Daten – und die der Geschäftsmodelle gelöst werden, z. B. die Frage, wie die Einnahmen unter den Verkehrsbetreibern aufgeteilt werden sollen.

Auf der Plattformebene kann ein intelligenter Vertrag, ein Computerprotokoll, das selbstausführende, glaubwürdige und transparente Transaktionen ermöglicht, für das Ticketing im Verkehr genutzt werden. Verschiedene Blockchain-Plattformen verwenden jedoch manchmal unterschiedliche Sprachen für Smart Contracts, so dass Interoperabilitätsprobleme für das Ticketing möglicherweise gelöst werden müssen. Auf der Infrastrukturebene kann das Vorhandensein proprietärer Komponenten eine Herausforderung für die Interoperabilität darstellen, da genehmigungspflichtige Blockchains (d. h. Blockchains, die über eine Zugangskontrollschicht verfügen, damit bestimmte Aktionen nur von bestimmten identifizierbaren Teilnehmern durchgeführt werden können) in der Regel für den Datenaustausch zwischen verschiedenen Verkehrssystemen verwendet werden.

Ein ähnliches Modell könnte auch in anderen Sektoren wie dem Immobilien- und Energiesektor angewandt werden. Im Immobiliensektor gibt es Bestrebungen, die Verfahren zur Anmietung von Immobilien mithilfe von Blockchain zu rationalisieren. Um jedoch den Umzugsprozess zu rationalisieren, müssen die Verfahren im Zusammenhang mit dem ursprünglichen Wohnsitz und dem neuen Wohnsitz koordiniert und verarbeitet werden. In diesem Fall müssen Anwendungen auf verschiedenen Blockchains möglicherweise zusammenarbeiten. Im Energiesektor gibt es Bestrebungen, die Blockchain für die Abwicklung von Energietransaktionen innerhalb einer Region zu nutzen.

Verschiedene Unternehmen verwenden möglicherweise unterschiedliche Blockchain-Plattformen, so dass das oben beschriebene Drei-Ebenen-Modell der Interoperabilität in diesem Fall verwendet werden kann. Smart Cities haben das Potenzial, eine Vielzahl gesellschaftlicher Probleme zu lösen und die Lebensqualität zu verbessern – allerdings müssen Smart Cities Interoperabilität gewährleisten und in der Lage sein, miteinander zu kooperieren.

Initiativen sollten bei ihrer Planung in Bezug auf Interoperabilitätsfragen proaktiv vorgehen, um langfristig die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen.

Quelle und übersetzt von: World Economic Forum

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