5G ve IoT ile Akıllı Şehirler Gerçekten Akıllı mı?

5G ve IoT teknolojilerinin temel uygulama alanlarından biri olan akıllı şehirler, özünde yaşam kalitesini iyileştirme, işbirlikçi çözümler oluşturma ve kaynak kısıtlamalarını ele alma hedefini taşıyor. Tipik bir akıllı şehir ağına entegre edilen hizmetlere örnek olarak akıllı sağlık, akıllı ulaşım, akıllı binalar, akıllı oteller, akıllı endüstri, akıllı üniversiteler gösterilebilir.

“Akıllı Şehir” terimi, 5G ve IoT’de (nesnelerin interneti) inovasyon yoluyla yaygın bağlantının beklendiği dünyamızda popüler sözcüklerden biri haline geldi. "Gerçek" akıllı şehirler çok da uzak olmayan bir gelecekte gerçeğe dönüşmeye hazırlanıyor. Peki, bir şehri "akıllı" yapan nedir ve 5G ve IoT bu dönüşümde nasıl bir rol oynuyor?

Bir Şehri Gerçekten "Akıllı" Yapan Nedir?

"Akıllı şehir" kavramı hakkında çok sayıda tanım bulunuyor. İnsan, teknolojik ve kurumsal bakış açılarıyla en geniş kapsamlı tanımlardan biri de şöyle:

“Bir şehir, toplum ve sosyal sermaye ile geleneksel (ulaşım) ve modern (Bilgi ve İletişim Teknolojileri) iletişim altyapısına yapılan yatırımlar, katılımcı yönetim yoluyla doğal kaynakların akıllıca yönetimiyle sürdürülebilir ekonomik büyümeyi ve yüksek yaşam kalitesini desteklediğinde akıllıdır.” (Kaynak: R. R. Berkel, A. & Singh, Prince & J. van Sinderen, M, İş Modellemesi ve Yazılım Tasarımında “Akıllı Şehirler İçin Bir Bilgi Güvenliği Mimarisi”, 167–184.)

Akıllı şehirler, tamamen teknolojik bir bakış açısından, dijital şehirler, bağlantılı şehirler, hibrit şehirler veya bilgi şehirleri ile eşanlamlı olarak adlandırılabiliyor. Teknoloji yanlıları, 5G ve IoT ile mümkün kılınan bağlantının, geleceğin ilk "gerçek" akıllı şehirlerinin birincil itici gücü olacağına kesin olarak inanıyor.

Akıllı şehirler için bazı IoT kullanım senaryoları arasında aşağıdakiler sayılabilir:

• Trafik akışını kontrol etmek için akıllı trafik çözümleri
• Boş veya müsait park yerlerini gerçek zamanlı olarak yönetmek için akıllı park çözümleri
• Dakiklik ve trafiği proaktif bir şekilde yönetmek için akıllı toplu taşıma çözümleri
• Uzaktan izleme, güvenilir ölçüm ve doğru faturalama için akıllı kamu hizmetleri
• Sokak lambalarının otomatik ve sezgisel kontrolü için akıllı sokak aydınlatması
• Optimize edilmiş toplama planlaması için akıllı atık yönetimi
• Hava, su ve toprak kalitesinin gerçek zamanlı izlenmesi için akıllı çevre koruma
• Tehlikeli durumların gerçek zamanlı takibi ve izlenmesi için akıllı kamu güvenliği

Genel olarak, dijital şehir ekosistemleri, bir şehrin altyapısını çalıştırmak için birlikte çalışan fiziksel cihazlar, elektronik sensörler, mobil cihazlar, haberleşme ağ geçitleri, bilgi teknolojisi sistemleri ve veri merkezlerinin geniş sinir ağlarını birbirine bağlayan bilgi ve iletişim teknolojisi (BİT) çerçeveleri üzerinde çalışmak üzere tasarlanıyor. IoT özellikli BİT çerçevesindeki cihazlar ve sensörler, dar bantlı IoT gibi düşük güçlü bir geniş alan ağı veya LPWAN üzerinden bağlanıyor.

NB-IoT (veya dar bantlı nesnelerin interneti), IoT cihazlarının, nesnelerinin ve sensörlerinin büyük ölçekte düşük maliyetli bağlantısını destekliyor. Ultra düşük güç tüketimiyle olağanüstü yaygın kapsama alanı gerektiren IoT cihazları ve uygulamaları için en uygun hücresel bağlantı biçimidir.

NB-IoT bugün bir LTE (4G) taşıyıcısından ve bağımsız bir çözüm olarak dağıtılabilirken, yakın gelecekte 5G NR (new radio-yeni radyo) daha iyi bir operasyonellik sunacak. Bunun nedeni ise 5G'nin IoT cihazlarından üretilen veri hacmini yönetmek için gereken hız, gecikme, bağlantı ve kapasite gereksinimlerini uygun şekilde karşılayacak olması. Şehrin kablosuz ağ altyapısı içinde yüksek veri hızı hizmetleri ve kesintisiz bağlantı sağlayan çok sayıda küçük hücreli ağ 5G tarafından desteklenecek.

Bağlı IoT matrisinden üretilen gerçek zamanlı veriler, özellikle BİT çerçevesi için tasarlanmış bulut tabanlı IoT uygulamaları aracılığıyla iletiliyor. Bu verilerden türetilen gelişmiş yapay zeka destekli analizler, kentsel yaşamın birçok çevresel, sosyal ve düzenleyici yönünü geliştirmek için bir şehrin operasyonlarının akıllıca yönetilmesini sağlıyor.

Güvenlik Zorlukları

5G'nin sunduğu vaadin, "gerçek" akıllı şehirlere yönelik yeni vizyonu, olasılıktan gerçeğe dönüştürmede çok önemli olduğuna şüphe yok. Ancak burada güvenlik konusunun ciddi bir endişe kaynağı olduğu da görülüyor.

Büyük saldırı yüzey alanı: Sürekli artan hacimleri nedeniyle, akıllı bir şehir ekosistemindeki IoT cihazlarının güvenliğini sağlamak karmaşık olabilir ve siber saldırılar için çok daha fazla açığı olabilir.

Veri güvenliği zorlukları: IoT cihazlarından üretilen veriler, akıllı bir şehrin işletme modelinin temel itici gücüdür. Bilgisayar korsanları, hassas ve gizli kamu verilerine yetkisiz erişimi ciddi sorunlara neden olabilir.

Ağ ve uygulama çalışma süresi zorlukları: Silahlandırılmış IoT cihazları, akıllı bir şehrin IT çerçevesini oluşturan kablosuz ağ ve bulut uygulamalarına yönelik hacimsel dağıtılmış hizmet reddi veya DDoS saldırıları başlatmak için hedef olarak kullanılabilir. Bu saldırılar, ağın buluttaki uygulamalara gerçek mesajlar iletme yeteneğini zayıflatır. DDoS saldırıları ayrıca akıllı şehir verilerini işleyen ve analiz eden uygulamaları felç ederek veya tamamen tepkisiz hale getirerek olumsuz etkilemek için de kullanılabilir.

Modern yaşamda bir sonraki büyük adımlardan biri olan akıllı şehirler, kentsel yaşamı bir üst seviyeye taşıyacak. Ancak sistemlerle sağlanan yüksek seviyede bağlantıyla gerçekleşen “birbirine bağlılık” akıllı şehirlerin en büyük gücü olduğu kadar kaçınılmaz bir şekilde en büyük zayıflığı da olabilir.