Smart City yhteentoimivuusympäristö (InterCity) 2. Vaiheen raportti Konsepti

Transkriptio

1 Smart City yhteentoimivuusympäristö (InterCity) 2. Vaiheen raportti Konsepti Thomas Casey, Ville Valovirta, Immo Heino, Janne Porkka, Ville Kotovirta & Sampsa Ruutu VTT,

2 Älykäs kaupunki tuo reaaliaikaiset digitaaliset palvelut kaupunkiympäristöön Smart Governance Smart Living Smart Economy Smart City Smart People Smart Mobility Smart Environment Source: Hitachi, Boyd Cohen 30/09/2016 2

3 Ongelmana sirpaleiset järjestelmät Sirpaloituminen ongelmana smart city-ratkaisuissa markkinat eivät pääse kasvamaan, tuotteet ja palvelut eivät leviä Kaupungit eristyksissä toisistaan Sektorit siiloutuneita (esim. liikenne, rakennettu ympäristö, energia) Yritykset tarjoavat vertikaalisti integroituja ratkaisuja, hankinnat toteutetaan siiloissa Johtaa usein toimittajaloukkuun kaupungista/tilaajasta tulee passiivinen toimija Tarve avoimelle ja modulaariselle toimintaympäristölle Monta ostajaa ja monta tarjoajaa sitoutuvat yhteisiin toimintaperiaatteisiin monitoimittajaratkaisut mahdollisia yhteinen markkina Sopiva yhdistelmä avoimuutta ja kilpailua 30/09/2016 3

4 Miten siirrytään vertikaalista horisontaalimalliin? Kaupunki/tilaajaorganisaatio 1 Kaupunki/tilaajaorganisaatio 2 Kaupunki/tilaajaorganisaatio 3 Kaupunki/ tilaajaorganisaatio 1 Kaupunki/ tilaajaorganisaatio 2 Kaupunki/ tilaajaorganisaatio 3 Toimittaja 1 1 Toimittaja 2 1 Toimittaja 3 1 Toimittaja Toimittaja Toimittaja Smart City yhteentoimivuusympäristö projektin tavoitteena on selvittää sekä konseptoida sitä, miten kotimaiset smart city -markkinat voisivat siirtyä vertikaalisesta toimintamallista, jossa rakennetaan räätälöityjä ratkaisuja eri kaupungeille ja sektoreille, horisontaaliin malliin, jossa rakennetaan yhteentoimivia ratkaisuja kaupunkien ja sektoreiden yli. 30/09/2016 4

5 Raportin rakenne 30/09/2016 5

6 ICT kysyntä Visio Smart City -yhteentoimivuusympäristöstä Kaupunki 2 Kaupunki 1 Yritys 2 Yritys 1 Kuluttaja 2 Kuluttaja 1 Smart City -yhteentoimivuusympäristö Horisontaalit toimijat fasilitoivat esim. yhteisiä hankintakäytäntöjä sekä yhteentoimivuuden testausta ja sertifiointia Suuri toimittaja-/ palveluyritys 2 Suuri toimittaja-/ palveluyritys 1 PK toimittaja-/ palveluyritys 2 PK toimittaja-/ palveluyritys 1 Sovelluskehittäjä 2 Sovelluskehittäjä 1 ICT tarjonta Tavoitteena ei ole määritellä teknisen tason arkkitehtuuria vaan konseptoida uusia toimintamalleja, joiden tuloksena syntyy teknisen tason arkkitehtuuri 30/09/2016 6

7 ICT kysyntä Tampereen Joukkoliikenne Helsingin seudun liikenne Esimerkki: Paikallinen joukkoliikenne Bussioperaattori x Länsilinjat Helsingin bussiliikenne Loppukäyttäjä x Loppukäyttäjä 3 Loppukäyttäjä 2 Loppukäyttäjä 1 ICT- Järjestelmähankinta (esim. lippujärjestelmä, aikataulutietokanta) Bussioperoinnin alihankinta & palvelutason määrittäminen Liikennepalvelu ICT-järjestelmähankinta (esim. fleet management) Mobiilireittioppaan valinta/ käyttö Tieto Toimittaja/palveluntarjoaja x Sovelluskehittäjä x CGI Toimittaja/palveluntarjoaja 2 Toimittaja/palveluntarjoaja 1 Sovelluskehittäjä 3 Sovelluskehittäjä 2 Sovelluskehittäjä 1 ICT tarjonta 30/09/2016 7

8 Miten otamme neljä askelta yhteentoimivuuteen? Mitkä asiat kannattaa ratkaista yhdessä? 1. Tarpeet Yhteinen tahtotila Mitä yhteisiä rajapintoja voitaisiin käyttää? 2. Rajapinnat Yhteinen määritelmä Miten yhteentoimivuutta testataan? 3. Testaus Yhteinen todentaminen Miten lopullinen järjestelmä toteutetaan? 4. Toteutus Yhteinen tapa toteuttaa 30/09/2016 8

9 Kaksi lähestymistapaa: Ylhäältä alas systeeminen vs. alhaalta ylös karkea konsensus Ostajat: Kaupungit/suuret yritykset ICT-toimittajat: Suuret järjestelmätoimittajat/ palveluntarjoajat Kaupungit (tai suuret yritykset) tilaavat suuren kokoluokan monitoimittajajärjestelmiä Medcom, IHE, GSM-malli Kriittiset sovellukset (turvallisuus, lakivelvoitteet), tarpeet hyvin selvillä ja vakaat Systeeminen lähestymistapa" Standardit, tiukat kytkökset Formaali testaus, sertifiointi & Plugfestit Systeeminen Ylhäältä alas (Medcom, IHE, GSM) Kaupunki 2 Kaupunki 1 Yritys 2 Yritys 1 Smart City -yhteentoimivuusympäristö Horisontaalit toimijat fasilitoivat esim. yhteisiä hankintakäytäntöjä sekä yhteentoimivuuden testausta ja sertifiointia Kuluttaja 2 Kuluttaja 1 Karkea konsensus Alhaalta ylös (IETF, W3C) Ostajat: Loppukäyttäjät ICT-toimittajat: järjestelmätoimittajat, sovelluskehittäjät Pienet kokeilut & investoinnit Kaupungit ja yritykset avaavat dataa ja rajapintoja W3C, IEFT, avoimen lähdekoodin malli Loppukäyttäjävetoiset innovaatiot, tarpeet eivät tiedossa Karkean konsensuksen malli Suositukset, löyhät kytkökset Epäformaalit validaattorit, plugfestit, hackathonit Pitkä elinkaari Suuri toimittaja-/ palveluyritys 2 Suuri toimittaja-/ palveluyritys 1 PK toimittaja-/ palveluyritys 2 PK toimittaja-/ palveluyritys 1 Sovelluskehittäjä 2 Sovelluskehittäjä 1 Lyhyt elinkaari Mukautettu Ali-Vehmas & Casey (2012) 30/09/2016 9

10 Esikaupallinen toimintamalli Jatkuva kehitys toimialan kellosyklin mukaan Lähde: Ville Valovirta Tilaajat Tulevien tarpeiden kommunikointi Funktionaaliset, modulaariset ja suorituskykyyn pohjautuvat vaatimukset Yhteentoimivuuden todentamiseen osallistuminen (esim tarvittavat taustajärjestelmät yms.) Modulaarinen hankinta Käyttöönotto Yhteentoimivuuden fasilitointi Markkinadialogin ja vaatimusmäärittelyjen fasilitointi Yhteisten rajapintojen ja muiden vaatimusten sopiminen Yhteentoimivuuden todentaminen tarjousvertailussa Yhteentoimivuuden todentaminen (esim. sertifiointitestaus) Käyttöönottotestaus Kyvykkyyksien kommunikointi (tarjoama, kehitteillä olevat uudet ratkaisut etc.) Modulaarinen T&K sovittujen rajapintojen mukaan Omien ratkaisujen jatkokehittäminen yhteensopiviksi muiden kanssa Tarjouksiin osallistuminen Ratkaisujen modulaarinen toteuttaminen Toimittajat Kehitysvaihe (esikaupallinen) Hankinta-/toteutusvaihe 30/09/

11 Tapauskohtaiset konseptit Kaupunkimalli ja sähköinen rakennuslupa Ympäristömittaus ja kaupunkilaispalaute MaaS-MyData liikkumisprofiili Reaaliaikainen liikenteen tilannekuva Ongelma (sirpaloituminen, suljetut vertikaaliset ratkaisut) Ei olemassa yhteistä tapaa lähettää kaupungeille sähköisiä rakennuslupia ja siirtää niitä kaupunkimalliin Ei yhteisiä palauterajapintoja kaupunkilaisille ympäristömittausjärjestelmiin Loppukäyttäjät eivät pysty kontrolloimaan liikkumistietojaan eivätkä syöttämään niitä helposti eri järjestelmiin Kaupunkien ratkaisut sirpaloituneita Toimijat Kysyntä: Kaupungit Tarjonta: Paikkatietojärjestelmätoimittajat Kysyntä: Kaupungit, muut julkiset toimijat, loppukäyttäjät Tarjonta: Ympäristömonitorointijärjestelmätoimittajat Kysyntä: Loppukäyttäjät, liikenneoperaattorit, joukkoliikenneviranomaiset Tarjonta: Sovelluskehittäjät, MaaS-operaattorit Kysyntä: Kaupungit, loppukäyttäjät Tarjonta: Järjestelmätoimittajat, sovelluskehittäjät Lähestymistapa Systeeminen Systeeminen (komplementoitu karkean konsensuksen mallilla) Karkea konsensus (komplementoitu systeemisellä mallilla) Karkea konsensus 30/09/

12 Yhteentoimivuusympäristön dynaaminen mallinnus - 3 skenaariota Voittaja korjaa koko potin Yhteistyö ja kilpailu Muna-kana - ongelma Yhden toimijan alustaa käytetään palvelujen tarjoamiseen pääsee portinvartijan asemaan Loppukäyttäjät, toimittajat ja sovelluskehittäjät eivät voi vaihtaa alustoja Voi olla myös yhteishankinnan tulos Toimijat tekevät yhteistyötä ja kilpailevat yhteen kytkettyjä alustoja, tuotteita ja palveluita Loppukäyttäjät voivat vaihtaa alustojen välillä, luoda kilpailua ja katalysoida uusia innovaatioita Paikalliset räätälöidyt ratkaisut Mikään alustoista ei kasva rajattu skaalautuvuus Nykytilan jatkuminen City 2 City 1 Enterprise 2 Enterprise 1 End-user 2 End-user 1 City 2 City 1 Enterprise 2 Enterprise 1 End-user 2 End-user 1 City 2 City 1 Enterprise 2 Enterprise 1 End-user 2 End-user 1 De-facto Smart City-platform Vendor 2 Vendor 1 Service provider 2 Service provider 1 Application developer 2 Application developer 1 Vendor 2 Vendor 1 Service provider 2 Service provider 1 Application developer 2 Application developer 1 Vendor 2 Vendor 1 Service provider 2 Service provider 1 Application developer 2 Application developer 1 Smart City Alliance Community 30/09/

13 Tiekartta 1. Aloitus 2. Laajentaminen 3. Skaalaus Kysyntä: Kaupungit, yritykset, loppukäyttäjät Muutama kaupunki ja käyttötapaus, yhteentoimivuuden hyötyjen osoittaminen, ensimmäiset yhteistyömallin kokeilut Uusia kaupunkeja ja yrityksiä vaatimassa yhteentoimivia tuotteita ja palveluita Suuri osa kaupungeista ja yrityksistä hankkii yhteentoimivia tuotteita ja palveluja, yhteistyömalli vakiintunut Tarjonta: Toimittajayritykset, sovelluskehittäjät Muutama toimittajayritys kehittämässä yhteentoimivia tuotteita ja palveluita, ensimmäiset yhteistyömallin kokeilut Uudet toimittajat liittyvät yhteisöön ja kehittävät yhteentoimivia tuotteita ja palveluita Suuri osa toimittajista kehittää yhteentoimivia, tuotteita ja palveluja, yhteistyömalli vakiintunut Tekninen taso Ensimmäiset toimijat ja työkalut (tekninen dokumentointi, testaus, validaattorit) fasilitoimassa teknisen tason yhteentoimivuutta Työkaluja kehitetään edelleen, uusia horisontaaleja toimijoita markkinoilla Työkaluja laajasti saatavilla, useita horisontaaleja toimijoita fasilitoimassa markkinaa 30/09/

14 Jalkautusvaihtoehdot Epäformaali yhteistyö Yhteistyötä tehdään epäformaalilla tasolla, ei virallista toimijaa, joka fasilitoi yhteistyötä Suoraviivainen ja yksinkertainen tapa aloittaa yhteistyö Erillinen toimija (esim. konsulttiyritys) voidaan palkata isännöimään yhteistyöprosessia keskeistä, että ei päädy portinvartijan rooliin Projektiin/ohjelmaan perustuva kehitys Yhteistyön organisointi projektin tai ohjelman muodossa Verrattain suoraviivainen tapa edetä erityisesti kehityksen alkuvaiheessa Keskeinen haaste kun projekti (rahoitus) loppuu, yleensä myös yhteistyö loppuu ei jatkuvuutta ja sitoutumista määritelmien käyttöön ja edelleen kehittämiseen Esim. meneillään oleva kuutoskaupunkien 6AIKA-strategia ja Tekesin INKAohjelma mahdollisia foorumeita yhteistyön käynnistämiseen (erityisesti 6AIKA Avoin data ja rajapinnat kärkihanke) 30/09/

15 Jalkautusvaihtoehdot (II) Kehitys olemassa olevien horisontaalien organisaatioiden kautta Yhteistyötä rakennetaan asteittain olemassa olevien horisontaalien organisaatioiden avulla Useita mahdollisia organisaatioita olemassa, jotka voisivat fasilitoida määrittelytyötä ja muuta yhteistyötä (esim. ITS Finland (Kalkati.net), buildingsmart Finland (Inframodel), and JUHTA (JHS-suositukset)) Yksi yritys/alusta horisontaalina mahdollistajana Yksi yritys fasilitoi/tarjoaa alustan usealle toimijalle Voi olla kysyntäpuolen yhteistyön seurausta, jos alusta toteutetaan yhteishankintana (esim. Waltti tai Apotti) Voi myös olla tarjontapuolen kehityksen seurausta, jossa yksi yritys saavuttaa asteittain portinvartija-aseman ja monopolin markkinoilla ( voittaja korjaa koko potin ilmiö) 30/09/

16 Jalkautusvaihtoehdot (III) Uuden organisaatio perustaminen Pitkällä aikavälillä, mikäli olemassa olevista horisontaaleista organisaatioista mikään ei osoittaudu sopivaksi, voidaan luoda uusi organisaatio fasilitoimaan yhteistyötä toimijoiden välillä Voi olla vaiheittaisen kehitysprosessin viimeinen askel: 1. Epäformaali yhteistyö 2. projekti tai ohjelma 3. uusi organsaatio Uusi organisaatio voisi toimia myös katto-organisaationa sektorikohtaisille organisaatioille (esim. ITS Finland, buildingsmart Finland etc.) sektorikohtaista yhteistyötä voitaisiin tehdä kussakin organisaatiossa ja sitä voitaisiin yleistää ja siirtää sektorilta toiselle uuden organisaation kautta Kansainvälinen laajentuminen Jos kriittinen massa ja monen tilaajan sekä toimittajan markkina saavutetaan kotimaan markkinoilla, olisi keskeistä laajentaa yhteistoimintamallia muihin maihin (esim. naapurimaat), jotta kehitys ei lukkiudun kotimaiseen markkinaan Yksi mahdollisuus on skaalata mallia olemassa olevien kansainvälisten verkostojen avulla (esim. Open & Agile Smart Cities (OASC)) 30/09/

17 Riippuvuudet Kuutoskaupunkien 6AIKA-strategia Kaupunkien kehitysprojektit Kuntaliitto, KL- Kuntahankinta, Kuntien Tiera Tekes Huippuostajatohjelma Yritysten kehitysprojektit Käyttäjäyhteisöt: OKFN, MyData-yhteisö ICT Kysyntä Kaupunki 2 Yritys 2 Kuluttaja 2 Kaupunki 1 Yritys 1 Kuluttaja 1 Kansallinen ICT-strategia: kansallinen palveluväylä, JUHTA, JHS, ICT työryhmä Suuri toimittaja-/ palveluyritys 2 Suuri toimittaja-/ palveluyritys 1 Smart City -yhteentoimivuusympäristö Horisontaalit toimijat fasilitoivat esim. yhteisiä hankintakäytäntöjä sekä yhteentoimivuuden testausta ja sertifiointia PK toimittaja-/ palveluyritys 2 PK toimittaja-/ palveluyritys 1 Sovelluskehittäjä 2 Sovelluskehittäjä 1 KV-projektit: OASC, EIP SCC Lighthouse, EIT ICT labs, H2020 ICT Tarjonta Yritysten T&Kprojektit Tekes-ohjelmat (INKA, Fiksu kaupunki) Sovelluskehittäjien verkostot (HSL, Helsinki loves developers etc.) 30/09/

18 Yhteenveto & johtopäätökset Jotta saataisiin aikaan yhteentoimivia smart city tuotteita ja palveluja, tarvitaan yhteistyömalli toimijoiden välille Kaksi lähestymistapaa: Systeeminen: Suurien monitoimittajajärjestelmien kehittäminen hyödyllinen kun järjestelmän elinkaari pitkä ja tarpeet ovat hyvin tiedossa Karkea konsensus: Modulaaristen tuotteiden ja palveluiden hajautettu kehitys hyödyllinen kun tarpeet muuttuvat ja kehityssykli lyhyt Tarvitaan kriittinen massa tilaajia ja toimittajia, jotka sitoutuvat 1. Ratkomaan yhteisiä ongelmia yhdessä, 2. Määrittelemään yhteisiä moduuleja ja rajapintoja, 3. Toteuttamaan määritelmät palveluissa ja tuotteissaan ja 4. Tilaamaan ja toimittamaan tuotteita ja palveluja, jotka toteuttavat määritelmät 30/09/

19 Yhteenveto & johtopäätökset Haasteita usean tilaajan ja toimittajan markkinan luomisessa Harmonisoinnin ja yhteentoimivuuden kustannukset voivat näyttää korkeammalta kuin saavutetut hyödyt Potentiaalisen markkinan koko tulee olla riittävän suuri Tuotteiden ja palveluiden odotettavissa oleva kysyntä riittävää Kotimaiset markkinat useassa tapauksessa liian pienet pitkän aikavälin tähtäin kansainvälinen Tilaajien näkökulmasta tärkeää varmistaa, että yksittäinen toimittaja ei pääse portinvartija-asemaan Toimittajien näkökulmasta avoimuus lisää kilpailua ja voi vähentää investointihalukkuutta keskeistä luoda markkina, joka tukee sekä yritysten immateriaalioikeuksia että avoimia rajapintoja Tärkeää huomioida, että jos avoimia rajapintoja ja yhteentoimivuutta ei luoda tarpeeksi aikaisin, markkinat voivat lukkiutua vertikaalisiin ratkaisuihin 30/09/

20 Yhteenveto & johtopäätökset Jalkautus Useita mahdollisuuksia yhteistyömallin jalkauttamiseen Jalkautusvaihtoehdot voidaan myös vaiheistaa Esim. ensin epäformaali yhteistyö projekti lopulta uusi organsaatio Kokonaisuudessaan kotimainen Smart city -markkina on kehityskaaren alkuvaiheessa Tällä hetkellä varteenotettavimmat jalkautusvaihtoehdot näyttävät olevan epäformaali yhteistyö, projektiin/ohjelmaan perustuva kehitys sekä kehitys olemassa olevien horisontaalien organisaatioiden kautta Yhteistyömalli on toimialariippumaton ja sitä voidaan jalkauttaa usealle smart city -sektorille Yhteentoimivuus ei ole tekninen haaste vaan organisaatiotason haaste Keskeistä luoda kannustimia alan toimijoille usean tilaajan ja toimittajan markkinaan osallistumiseen 30/09/

21 TEKNOLOGIASTA TULOSTA 21