近年注目を集めているキーワードにスマートシティが挙げられます。メディアなどでも紹介されることが増えてきたため、皆さんも耳にしたことがあるかもしれません。スマートシティを端的に述べると、人々の生活を様々な技術で、今まで以上に快適にすることを目指す都市を指します。例えば、IoTやAIなどの最新技術を活用して、どのような人でも過ごしやすい環境を整えるのです。ただ、そのように説明されても、スマートシティをイメージできない人が多いでしょう。今回は基本的な知識から、スマートシティ実現によって得られるメリット、国内外の事例などを紹介します。

スマートシティとは

スマートシティとはAIやIoTなどの先端技術を用いて、エネルギー使用の効率化や、交通網など都市基盤の効率アップなどを目指す取り組みです。どのような都市でも様々な問題がありますが、最新技術を駆使して可能な限りそれらを解決し、生活する人々の質を高めることを目指しています。なお、内閣府によると、スマートシティの取り組みは以下のように定義されています。

この定義を参考にすると単純に課題を解決するだけでなく、新しい価値を創造することも重要です。後ほど解説しますが、新しい価値とは防犯の強化や交通渋滞の解消、子育てや介護の支援など非常に幅広い意味合いを含むキーワードとなっています。

スマートシティが注目される背景

スマートシティが急速に注目されるようになった背景を理解していきましょう。

都市部での人口集中

都市部での人口集中により、エネルギー消費の増加や交通渋滞の悪化などが懸念されています。また、都市部で人口が集中するということは、地方での人材不足が発生します。都市部では人口増大によるエネルギー問題や交通渋滞、また医療介護需要の拡大といった課題、地方では過疎化が進むことなどによる労働人口不足の課題を阻止するために、都市部だけではなく、地方でもスマートシティを推進し住みやすい環境を整えることで、都市部の人口集中を避けるようになっています。

地球環境へ配慮した経済発展が必要

内閣府の定義によると、スマートシティは持続可能な都市や地域とされています。現在は、地球環境に配慮した持続可能な経済発展が求められているため、これを実現する手段としてスマートシティが注目されているのです。

例えば、都市全体に再生可能エネルギーを導入したりエネルギー効率を向上できる仕組みを採用することで、排出する二酸化炭素の量を削減できます。これによって地球温暖化を防止し、持続可能な都市の発展を実現できるのです。スマートシティでエネルギー面を最適化することで、地球環境に配慮しつつ発展できることが注目されています。

AIやIoTの普及による分野横断型の推進

従来はエネルギー利用の効率化や、減災、交通の利便性向上を個々に改善する「個別分野特化型」の計画が進められていました。しかし、現在は環境やエネルギー、交通、教育、医療といった複数の分野に幅広く取り組む「分野横断型」が注目されています。

AIやIoTが普及することで、大量のデータ収集・分析が可能となりました。そのため、都市が抱える課題を複合的に解決していく取り組みが推進されています。

SDGsの実現

スマートシティの取り組みは、SDGsの達成にも寄与するため、注目を集めています。例えば、クリーンエネルギーを普及させる都市インフラを整備すれば、持続可能な都市作りへの貢献が可能です。また、デジタル技術の活用によって教育サービスを充実させれば、居住地によって教育格差が生まれるような状況を改善できるかもしれません。例えば、山間部など学習塾に通いづらいような地域でも、スマートシティによる教育支援で、より発展的な学習に取り組みやすくなるなどが考えられます。「スマートシティの実現＝SDGs」とは断言できませんが、実現するための基盤とはなるのです。

スマートシティ実現によって得られるメリット

続いては、スマートシティの実現によって、どのようなメリットがあるかについても解説します。

交通渋滞の回避

交通渋滞の回避にスマートシティが役立ちます。例えば、リアルタイムに交通情報の収集や分析をするための仕組みを構築すれば、交通量の適切な管理が可能です。これにより、渋滞を未然に防ぎ、交通事故を予防したり、渋滞が続くことによる運転者のストレスを緩和したりできるのです。

また、スマートシティで交通面の情報収集を強化すれば、公共交通機関の情報発信が容易になります。例えば、電車やバスの運行情報だけではなく、混雑具合も発信することで混雑を避けた乗車などを実現できるのです。これは自動車の交通渋滞とはやや意味合いが異なりますが、広義に渋滞を緩和できると理解できます

安定したエネルギー供給

スマートシティでは安定したエネルギー供給に向けた技術を採用し、エネルギー効率を高めたり確実に市民へエネルギーサービスを提供できるメリットがあります。例えば、スマートグリッドを導入すれば、電力の安定供給だけではなく、効率的な分配を実現できます。需要に応じて最適な電力供給を実現できるため、余剰電力が発生する状況を避けやすくなるのです。

また、電力に限らず、ガスなど他のエネルギーについても、最新技術を活用した制御によって無駄の少ないエネルギー分配を実現できます。例えば、エネルギーの使用状況を常に把握して、異常な使用量が検知された場合はアラートを発信したり、エネルギーの消費を自動的に抑止したりする仕組みも実装が可能です。

災害による被害の軽減

災害による被害の軽減にも大きく貢献してくれることがメリットです。具体的には、センサーや監視システムを活用することで、大雨や突風などの自然災害による被害を最小限に抑えます。例えば、大雨の際に川の水位が増加したならば、自動的に街中の水門が閉まるなどの仕組みを構築することで、被害を抑えます。また、交通網と組み合わせて、人々が避難しやすいように信号を制御することも考えられます。他にも、今まで以上に素早く避難指示や避難場所に関する情報を住民に伝えるなどのメリットも生み出せるでしょう。

防犯強化による治安維持

防犯強化に向けた取り組みを積極的に採用することで、治安維持を実現できます。例えば、街中に監視カメラやセンサーを設置して、犯罪の予兆を検知できるようにすれば犯罪発生の抑止にもつながるでしょう。また、もし犯罪が起きてしまっても、速やかに警察などと連携することで対処しやすくなり、検挙率のアップにつながります。

また、近年はAIを活用して不審者の顔を認識したり、異常行動を検知したりできるようになりました。加えて、「通行人をセンサーで検知して光量が変わる」「同じエリアを徘徊する人をAI付きカメラで検知して、スピーカで警告できる」などのスマート街灯なども開発され、犯罪抑止に役立てられるインフラが多く登場しています。これらも治安維持に役立つと考えられるのです。

高齢者のスムーズな支援

上記のようにスマートシティでさまざまな取り組みを実現すれば、高齢者のスムーズな支援に繋げられるはずです。例えば、高齢者の生活支援や医療サービスを効率化することによって、少ない人材でも高齢者に配慮した都市運営を実現できます。また、交通網の効率化や最適化を実現できれば、高齢者が事故に遭いづらい街作りができるかもしれません。スマートシティによって高齢者に配慮できるだけではなく、人々が暮らしやすい環境が整えば副次的な効果も期待できます。

国内におけるスマートシティ事例

国内のスマートシティ事例をピックアップして紹介します。

静岡県裾野市「Woven City」

静岡県裾野市の「Woven City」は、トヨタ自動車が手掛ける未来都市プロジェクトです。自動運転車、スマートホーム、AI技術などが導入され、エネルギーの完全な自給自足を目指しています。特に、リアルタイムデータを活用して都市運営の効率化と住民の生活の向上を実現していることが特徴です。

例えば、都市全体のエネルギー消費を最適化し、環境負荷を軽減するシステムが導入されています。なお、開発途上であるため、これから具体的なサービスの提供が開始される予定です。

福島県会津若松市「スマートシティ会津若松」

福島県会津若松市の「スマートシティ会津若松」は、震災復興と地域活性化を目的とした取り組みです。主にICT技術を活用し、住民サービスの向上や地域産業の発展を支援しています。具体的には、教育、医療、観光など多くの分野でスマートシティで求められる最新技術が導入されているのです

例えば、オンライン教育プラットフォームの整備により、子供たちの学習環境が改善されています。また、地域医療の充実を図るために、遠隔医療システムも導入されました。​

宮城県仙台市「スーパーシティ構想」

宮城県仙台市の「スーパーシティ構想」は、先進的な都市づくりを目指すプロジェクトです。主に、防災・減災、エネルギー、交通、医療の分野でスマートシティ化を進めようとしています。

例えば、地震や津波などの災害リスクに備えるために、センサーの設置とデータの収集による防災能力を高めたインフラを整備中です。また、エネルギーの地産地消を推進し、再生可能エネルギーの利用拡大を図っている都市でもあります。​

長野県伊那市「スマートローカル」

長野県伊那市の「スマートローカル」プロジェクトは、地域特性を生かしたスマートシティの取り組みです。農業や観光業を中心に、IoTやビッグデータを活用して地域経済の活性化を目指しています。

例えば、農業分野ではスマート農業技術が導入され、生産効率の向上を進めている状況です。また、観光分野では、デジタルツールを活用して観光客の満足度を高める取り組みが進められています。

千葉県柏市「柏の葉スマートシティ」

千葉県柏市の「柏の葉スマートシティ」は、持続可能な都市開発を目指したプロジェクトです。都市開発の内容は多岐に渡りますが、環境やエネルギー、健康と福祉の分野が注力されています。

例えば、エネルギー分野では、再生可能エネルギーの利用を促進し、スマートグリッドを活用して効率的なエネルギー管理を実現しています。また、健康分野では、ウェアラブルデバイスを活用した健康管理システムの実験が進み、住民の健康管理を促進しようとしている状況です。

香川県高松市「スマートシティたかまつ」

香川県高松市の「スマートシティたかまつ」は、地域の課題解決を目指した取り組みです。具体的には、ICT技術を活用して、住民サービスの向上や地域経済の活性化を目指しています。

例えば、公共交通機関の運行情報をリアルタイムで提供するシステムが整備され、住民の移動の利便性を高めました。また、観光では、デジタルサイネージや観光アプリを活用し、観光客の利便性を高めています。

静岡県藤枝市「藤枝ICTコンソーシアム」

静岡県藤枝市の「藤枝ICTコンソーシアム」は、地域のICT化を推進するために設立された協議会です。市内の企業や大学、行政が連携し、ICT技術を活用した地域の活性化を目指しています。具体的には、教育分野でのICT活用や、地域医療の情報化、観光情報のデジタル化などです。また、地域産業のDXを促進し、地域経済の発展に寄与していることも注目しておきましょう。

東京都港区「Smart City Takeshiba」

東京都港区の「Smart City Takeshiba」は、港区が進める先進的なスマートシティプロジェクトです。竹芝地区を中心に、最新技術を導入して都市機能の高度化を進めています。

例えば、エネルギー管理システムの導入により、エネルギーの効率的な利用を実現している都市です。また、街全体に設置されたセンサーやIoTデバイスを通じて、リアルタイムでのデータ収集が進められています。そして、これらを解析し、渋滞など流通における課題の解決も実現している点が特徴です。

福島県双葉郡浪江町「浪江町復興スマートコミュニティ」

福島県双葉郡浪江町の「浪江町復興スマートコミュニティ」は、東日本大震災からの復興を目指したスマートシティの取り組みです。再生可能エネルギーの導入や、スマートグリッドの構築により、エネルギーの自給自足を実現しています。

また、ICT技術を活用して、住民の安全・安心を確保するためのシステムが導入されました。例えば、防災システムや遠隔医療システムの整備が進められ、災害時にスムーズな対応ができるように整えられています。

北海道札幌市「DATA-SMART CITY SAPPORO」

北海道札幌市の「DATA-SMART CITY SAPPORO」は、データを活用したスマートシティの取り組みです。市内用のデータプラットフォームを構築し、データを活用した都市運営が進められています。

例えば、交通データを解析し、公共交通機関の運行効率を向上させる取り組みが導入されました。また、エネルギー消費データを活用して、エネルギー管理の最適化が進められています。

さらに、市民参加型のデータ活用プロジェクトも実施されていることが特徴です。自治体が主体ではあるものの、市民の意見を汲み取り、市民生活の質を向上させる取り組みを積極的に採用しています。

海外におけるスマートシティ事例

続いては、海外のスマートシティ事例についてもピックアップして紹介します。

ニューヨーク「LinkNYC」

ニューヨークの「LinkNYC」は、都市全体に設置された高速無料Wi-Fiキオスクネットワークです。このプロジェクトは、旧式の電話ボックス（いわゆる公衆電話）をインターネット接続可能なデジタルキオスクに転換することを軸としています。これにより、無料Wi-Fiやデバイス充電、緊急通話機能などの提供を実現しました。都市のデジタルデバイドを解消でき、多くの住民がインターネットにアクセスできるようになっています。

ドバイ「Dubai Autonomous Transportation Strategy」

ドバイの「Dubai Autonomous Transportation Strategy」は、自動運転技術を活用した交通システムの導入を目指す戦略です。現在は改革が進められている過程ですが、2030年までにドバイの交通の25％を自動運転車にすることを目標としています。都市として自動運転を導入することで、交通事故の削減や運転効率の向上などを目指しているのです。

スペインバルセロナ「Barcelona Digital City」

スペイン・バルセロナの「Barcelona Digital City」は、市民の生活の質を向上させるためにデジタル技術を活用するプロジェクトです。オープンデータプラットフォームを構築し、市民や企業がデータを活用した新しいサービスやアプリケーションを開発できる環境が整備されています。また、スマート交通システムやエネルギー管理システムの導入で、都市の効率的な運営と持続可能な発展が続けられていることが特徴です。

台湾「Smart City Taiwan」

台湾の「Smart City Taiwan」は、全国規模でのスマートシティの取り組みです。主体は国ですが、各都市が独自のスマートシティプロジェクトを展開し、幅広い分野でICT技術を活用しています。

例えば、台北市ではスマート交通システムが導入され、交通の流れをリアルタイムで管理できるようになりました。その結果、渋滞を緩和するなどの効果を得られています。また、健康管理システムの普及により、医療サービスの強化も実現できているのです。

シンガポール「Smart Nation Singapore」

シンガポールの「Smart Nation Singapore」は、国家規模でのデジタルトランスフォーメーションを推進するプロジェクトです。主にスマートセンサー、IoTデバイス、ビッグデータ解析を導入し、都市全体の最適化を目指しています。

例えば、スマートホーム技術やヘルスケア関連のテクノロジーによって、日常生活の満足度を向上させています。また、スマート交通システムやエネルギーマネジメントシステムにより、持続可能な街の発展を目指していることもポイントです。

スマートシティ実現に必要なこと

スマートシティ実現に必要なことは多岐に渡るため、具体的に重要なものを解説していきます。

データ基盤の構築

スマートシティを実現するためには、信頼性の高いデータ基盤の構築が不可欠です。例えば、都市に設置されたセンサーやIoTデバイスからデータを収集し、これを踏まえて人々の生活を改善できるようにしなければなりません。交通量を把握して、信号のタイミングを変更するなどがこれに該当します。適切にデータを収集して処理する仕組みがなければ、スマートシティとしての効果を発揮できないのです。

なお、データ基盤の構築にあたっては、セキュリティやプライバシー保護を意識することも重要です。データの暗号化やアクセス制御の設計なども意識しましょう。

データに基づいた施策の決定

スマートシティを運営する際は、データに基づいた施策を採用することが重要です。例えば、以下のようなデータを集め、その内容を踏まえて、実現すべき取り組み内容を決定します。

多様なデータを分析することによって、最適な施策の立案と実行が可能です。例えば、交通渋滞の緩和を目指すならば、リアルタイムの交通データを活用し、信号を変更するタイミングを制御するなどの取り組みが考えられます。経験や勘に基づいて施策を決定するのではなく、データを活用して、具体的な数値に基づいた施策としなければなりません。

また、自分たちが主体となって収集する「内部データ」だけではなく「外部データ」も組み合わせることで、より良い施策を立案できます。例えば、SNSの口コミから街への印象を調査したり、住みたい街についての意見を収集したりするのです。これらを踏まえて施策を決定すれば、偏りが少なく客観的な観点での施策となります。

IoTやICTなど新技術の普及と受け入れ

IoTやICTなどの新技術が普及して、世の中的に受け入れられることが重要です。現在も普及しつつある技術ですが、スマートシティを実現するためには、今まで以上に受け入れてもらう必要があるでしょう。例えば、カメラやセンサーなどが、人々の流れを情報収集し、そこから最適なルートの提案や導線を作成します。それにより、混雑を回避し、移動時間の短縮や快適さが実現できます。ただ、現在でもこのようなカメラやセンサーに嫌悪感を抱く人はある程度は存在する状況です。しかし、新技術が普及し、これらの快適さが広く伝わることで嫌悪感を抱く人も減るでしょう。結果、スマートシティのようなデータを収集する社会に反対する人も減ると考えられるのです。このように新技術の普及と受け入れがスマートシティの実現に必要です。

テクノロジーと政策・条例などとの連携

新技術の普及だけではなく、テクノロジーと政策・条例との連携を進めなければなりません。例えば、センサーやカメラでの情報収集について都市がガイドラインを策定すれば、それぞれの都市で施策を検討しやすくなるでしょう。また、住民はどのような決まりでスマートシティが進められているか把握しやすくなります。これは一例ですが、都市が条例や政策でテクノロジーを活用しやすい環境に整えることは、スマートシティの実現には重要です。

市民の意識改革

スマートシティの実現には、最新技術の導入が必要不可欠で、これには市民の意識改革も重要です。例えば、スマート交通システムを導入し利用促進するためには、市民がその利便性と重要性を理解することからスタートしなければなりません。重要性を理解せずにデータの取得などを開始しようとすると、プライバシーなどの観点から猛反対される可能性があるのです。

予算の確保

先進技術の導入やインフラ整備には、大きなコストが生じることが考えられるため、計画的に予算を確保することが求められます。例えば、企業と連携することで資金調達したり、金融機関から融資してもらうなどの対応が必要です。また、時には特別な税金などを用意して資金を集めることが求められるでしょう。

プライバシーやセキュリティの課題の解決

プライバシーとセキュリティの課題を解決しなければ、スマートシティの実現は不可能です。スマートシティの実現には大量のデータを収集して利用するため、個人情報の保護を徹底しなければなりません。例えば、データの匿名化や暗号化技術の導入によって、プライバシーを保護することが重要です。また、サイバーセキュリティ対策を強化し、不正アクセスやデータ漏洩を防止することも求められます。

スマートシティ実現における課題

スマートシティには多くのメリットがありますが、実現するとなると多くの課題を抱えます。具体的にどのような課題を解決しなければならないか解説します。

施策決定に向けたデータの確保

スマートシティの実現や施策の決定に向けては、質の高いデータの確保が非常に重要です。繰り返しですが、交通量やエネルギー消費量などのデータを収集しなければなりません。そして、これらを分析した結果から、方向性や具体的に着手すべきことを決定するのです。

ただ、このようなデータをすぐに集められるとは限らず、根本的にデータの確保が課題になるケースは多くあります。例えば、交通量を正確に把握するためには、街中に交通量を測定する機器を整備しなければなりません。しかし、これには時間とお金がかかるため、すぐに実現することは難しいでしょう。警察などが機器を導入していることもあり、それらとの兼ね合いも考える必要があります。データの収集は理想論であり、実現にはいくつものハードルを抱えてしまうのです。

プライバシーの確保

プライバシーの保護を考慮しなければ、スマートシティは実現できません。特に個人データの収集や利用に関しては、適切なポリシーを制定して、進めなければなりません。スマートシティだからといって個人情報を勝手に収集したり活用したりすると、大きな問題になりかねないでしょう。

具体的にどのような取り組みによってプライバシーを確保するかは非常に難しい問題です。一人ひとりに同意を得ることは現実的でないため、法整備などでカバーすることが求められます。

コストの増加

初期投資や運用コストなど、多くの部分でコストが増加することが課題です。例えば、最新技術を導入したり、インフラを整備したりするためには、まとまった初期投資が求められます。都市として十分な予算を確保することが必須であり、時には他に推進すべき事業に影響を与えてしまうかもしれません。

ただ、このような課題は、地方自治体と企業との連携によって解決できる可能性があります。例えば、スマートシティに協力してもらう対価として、税金を優遇するなどの制度を導入すれば、実際に支払うお金は少なくて済むかもしれません。コスト面の課題は必ず生じるため、これを解決するための施策も同時に考えることが重要です。

住民の理解不足

スマートシティを成功させるためには、住民の理解と協力が必要です。しかし、新しい技術やサービスに対して、住民が理解を示さなかったり理解不足であったりすることで、問題が生じることが考えられます。例えば、上記で説明しているような街頭におけるセンサーなどの設置に反対されるかもしれません。

これを解決するためには、住民に対してスマートシティの利便性や重要性を説明することが重要です。また、ワークショップなどへ積極的に参加してもらうことも求められるでしょう。住民の理解を深めることで、スマートシティの円滑な実現が期待できるのです。

テクノロジー面でのトラブル発生

テクノロジー面でのトラブルが発生する可能性があります。特にスマートシティは最新の技術を導入するため、想定していないトラブルが発生するかもしれません。例えば、システムの不具合やセキュリティの脆弱性、データの整合性がとれなくなるなどの問題が想定外に起きることが考えられます。このような問題が起きた際、人々の生活に大きな影響を与えてしまうことは課題でありリスクです。

ただトラブルの発生をゼロにはできません。そのため、常に状況を監視して、何かしらの問題が起きた際は、スムーズに対応できる環境を整えることが大切です。

まとめ

スマートシティの実現には各種データを踏まえた「エビデンスベースの施策」を立案することが重要です。直感や経験に基づいた施策では、スマートシティを進める過程で失敗してしまう可能性があります。

データは持ち得る内部データはもちろん、外部データも活用することでより強い根拠を得ることが可能です。一般的に、外部データを取得するには様々な方法がありますが、Webデータであれば誰でもアクセスできるため取得が容易であり、これをおすすめします。特に、大量のWebデータを収集する際には、スクレイピングと呼ばれる方法が効率的です。

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