Smart City

Technische Fundamente und erfolgreiche Anwendungen

Autor	Markus Lauzi
Verlag	Carl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr	2018
Seitenanzahl	150 Seiten
ISBN	9783446457683
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	19,99 EUR

Smart City - die Stadt von morgen
Der Begriff Smart City beschreibt als Sammelbegriff die Anwendung digitaler Technologien auf den Arbeits- und Gestaltungsfeldern in Städten und Kommunen. Man erhofft sich eine Lösung der wirtschaftlichen, sozialen und politischen Herausforderungen durch die neuen technologischen Möglichkeiten der Digitalisierung und Vernetzung. Dieser Umbruch spielt sich mit erstaunlichen Ergebnissen seit Mitte der 2000er Jahre ab - befeuert durch die rasante Entwicklung der Mikroelektronik, der Informations- und Kommunikationstechnologie sowie neuer Software-Paradigmen. Nach dem Schritt zur Massentauglichkeit des Internets durchdringen fortgeschrittene Funktionen und Geräte mit digitaler Technologie inzwischen alle Lebensbereiche.
Das Buch enthält zunächst eine Einführung in die Begriffe und Grundzüge der Stadtentwicklung und stellt sie in Bezug zu wesentlichen Einflussgrößen und Treibern. Die Fortführung erklärt umfangreich technische Ansätze der Digitalisierung und Vernetzung, insbesondere aus der Perspektive der Elektro- und Informationstechnik.
Abgerundet wird das Ganze durch einen Überblick zur Architektur digitaler Geschäftsmodelle sowie zahlreiche praktische Anwendungsbeispiele aus der Gebäude-, Energie- und Beleuchtungstechnik.
Aus dem Inhalt:
•Stadtentwicklung
•Digitalisierung
•Digitale Geschäftsmodelle
•Digitale Anwendungen

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Blick ins Buch

Inhaltsverzeichnis

Inhalt	8
1 Einleitung	10
1.1 Bestandteile einer Smart City	10
1.2 Treiber städtischer Transformation	13
2 Stadtentwicklung	16
2.1 Vom Siedlungskern zur Digitalstadt	18
2.2 Aktuelle Siedlungssituation in Deutschland	23
2.3 Globale Entwicklung von Siedlungsräumen	25
2.4 Gesellschaftlicher Einfluss auf die Stadtentwicklung	30
2.5 Öffentliche Infrastruktur	32
2.6 Rechenaufgaben	37
3 Digitalisierung	40
3.1 Grundbegriffe der Informationstechnik	41
3.2 Technologische Voraussetzung der Digitalisierung	47
3.2.1 Grundlagen moderner Mikroelektronik	47
3.2.2 Die mikroelektronische Roadmap	48
3.3 Automatisierung	52
3.3.1 Anwendung und Folgen von Automatisierung	52
3.3.2 Automatisierung für die smarte Stadt	54
3.3.3 Daten erfassen mit Mikroelektronik – die Messkette	56
3.3.4 Daten steuern die reale Welt – das Stellglied	61
3.4 Vernetzung	64
3.4.1 OSI-Schichtenmodell	64
3.4.2 Internet-Protokolle und Ethernet	65
3.4.3 Weitere wichtige Protokolle zur Datenübertragung	67
3.4.3.1 Protokoll OPC UA zur Verbindung von Steuerungen	68
3.4.3.2 Protokoll MQTT als schlankes Internetprotokoll	70
3.4.4 Erweiterung der LAN-Standards	71
3.4.5 Drahtlose lokale Netze	72
3.4.6 Mobilfunknetze	76
3.4.7 Festnetz und Netzkonvergenz	77
3.4.8 Datentransfer über elektrische Energienetze	79
3.5 Cloud Computing	80
3.6 Sichere Datenverbindungen über unsichere Netze	82
3.7 Energiebedarf digitaler Komponenten	83
4 Digitale Geschäftsmodelle	88
4.1 Bestandteile eines Geschäftsmodells	89
4.2 Beispiele digitaler Aufrüstung	94
4.2.1 Datentechnisch vernetzte Zahnbürste	94
4.2.2 Kühlschrank als Datenobjekt	95
4.3 Geschäftsmodelle in der Smart City	98
4.4 Anwendungsaufgabe: Geschäftsmodell Druckluftkompressoren	99
5 Digitale Anwendungen in der Smart City	102
5.1 Öffentliche Verwaltung	104
5.2 Verkehr und Mobilität	106
5.3 Energie und Umwelt	111
5.3.1 Gebäude	116
5.3.2 Straßen- und Außenbeleuchtung	120
5.4 Weitere Aufgabenfelder	126
5.4.1 Gesundheit und Pflege	126
5.4.2 Bildung und Kultur	126
5.4.3 Wirtschaftsförderung	127
5.5 Normungsaktivitäten	128
6 Zusammenfassung und Ausblick	132
7 Musterlösungen	136
Literatur und Normen	140
Index	148