Epoka rosnącego kontekstu
Jednym z najbardziej widocznych elementów konstrukcyjnych współczesnej cywilizacji jest infrastruktura. Jak pisaliśmy w "MT", w raporcie po katastrofie wiaduktu w Genui, infrastruktura w wielu krajach ma już pół wieku lub nawet więcej i często z powodu braku remontów oraz konserwacji znajduje się w fatalnym stanie. American Society of Civil Engineers szacuje, że naprawa kruszących się dróg, szyn, rur i sieci energetycznych w USA kosztować będzie 3,6 biliona dolarów.
Zdaniem jednak zwolenników zbudowania świata na nowo, bardziej na zielono i ekologicznie, tak naprawdę to szansa, a nie problem. Trzeba tylko przyjąć nowe standardy i wręcz całkowicie nowy sposób myślenia w tworzeniu rzeczywistości.
Trudno opisać te nowe koncepcje jednym słowem, a nawet kilkoma. To cały amalgamat pojęć, w których "zrównoważone" i "bezemisyjne" budownictwo przeplata się z rezygnacją z paliw kopalnych w każdym aspekcie życia i pracy, dostosowaniem wszystkiego, co wznosimy, do naturalnych warunków, krajobrazu i potrzeb ludzi, którzy realnie ten świat zamieszkują, wreszcie z wykorzystaniem lokalnych materiałów i technik, które nie są wysokoemisyjne. Do tego wszystkiego dochodzi wszechobecne myślenie o estetyce i lokalnej funkcjonalności miejsc.
Niewielkim, choć charakterystycznym, przykładem takiej filozofii jest nowy projekt podstacji energetycznej Denny (1), pierwszej od trzydziestu lat w Seattle. Podstacje elektryczne, które przetwarzają i dystrybuują energię elektryczną, zwykle szpecą swoje otoczenie. Nowy infrastrukturalny obiekt zaprojektowany został całkowicie inaczej. Pod półprzezroczystą kopułą znajdują się maszyny, które przechodnie mogą oglądać. Całość otoczono skwerem. Jest też deptak, miejsce do zabawy dla psów, wystawiane są dzieła sztuki.
Rzeczywistość coraz mocnej kontekstowa
Świat nasz już w tej chwili opleciony jest Internetem Rzeczy (IoT), a proces ten się rozszerza (2). Dzięki inteligentnym urządzeniom zbierającym dane na każdym kroku, środowiska mieszkalne i biznesowe stają się coraz bardziej "kontekstowe".
Pierwszy etap polegał na zastosowaniu w tych systemach chmur obliczeniowych. Obecnie coraz częściej mamy do czynienia z tzw. edge computing w samych czujnikach i innych urządzeniach. Pozwala to na działanie Internetu Rzeczy bez opóźnień.
Sztuczna inteligencja (AI) oraz edge computing pozwalają każdemu z czujników na samodzielne podejmowanie decyzji w oparciu o zmienne dynamiczne, takie jak temperatura i wilgotność, stopień zapełnienia, oświetlenie i aktywność. Decyzje podejmowane przez te kontekstowo świadome urządzenia mogą skutkować bezpośrednim działaniem, np. włączeniem światła z czujnika światła dziennego, lub mogą być przekazywane w formie komunikatu do innego urządzenia. Przykładem - termostat, który zmienia temperaturę, ponieważ czujnik światła wykrył zmierzch, albo system zraszaczy, automatycznie aktywowany, ponieważ dzień był suchy i słoneczny.
Mając na myśli IoT, myślimy zazwyczaj o inteligentnych domach, miastach, fabrykach, biurach, czujnikach szpiegujących w sklepach i ewentualnie noszonej elektronice. Zapominamy natomiast o wielu szerszych i głębszych konsekwencjach rozwoju sieci kontekstowej wokół nas. Mogą one mieć np. wielkie znaczenie dla branży ubezpieczeń, chroniąc niemal w 100% przed wieloma losowymi zdarzeniami, dotychczas kończącymi się wypłatą odszkodowań. Pomyślmy choćby o czujnikach zapobiegających zalaniu mieszkań - przez wyłączanie wody, gdy osiągnie ona określony poziom.
Bardziej niż nudne ubezpieczenia fascynują nas inne aspekty nowego świata, który chcemy zbudować, np. smart cities. Frost & Sullivan, firma zajmująca się badaniem rynku, przewiduje, że do 2025 r. na całym świecie będzie co najmniej 26 pełnoprawnych, dużych, inteligentnych miast. Choć niektórzy mają przed oczami wizje aglomeracji rodem z obrazów science fiction, zdaniem ekspertów podstawowa zmiana polegać ma na dużej poprawie jakości życia, a ważnym elementem tej poprawy będą…
…nowy transport i komunikacja
Zatkane korkami, zanieczyszczone spalinami miasta i drogi pomiędzy nimi pilnie proszą się o przełom, radykalne przemodelowanie transportu. Nie musi to być jednak wcale jednorazowa rewolucja.
Przemodelowanie komunikacji w XIX i pierwszej połowie XX wieku stanowiło przecież całą sekwencję wydarzeń. Najpierw pojawiła się kolej (mniej więcej od lat 40. XIX wieku), potem skonstruowano tramwaje elektryczne (ok. 1870 r.), następnie samochody, wybudowano infrastrukturę drogową i autostrady. W ciągu ok. stu lat świat przeobraził się całkowicie, a rozwój techniki transportowej był osią tej zmiany.
Kolejne wielkie przeobrażenie znajduje się na razie w sferze rozważań. Po ponad stu latach wrócił napęd elektryczny jako poważna alternatywa dla spalinowego. Przewiduje się ekspansję systemów autonomicznych pojazdów do przewozu osób i towarów. Na obrzeżach najgłośniejszych koncepcji wciąż krążą wizje latających samochodów oraz podziemnego ruchu towarowego (takie jak np. szwajcarski projekt Cargo Sous Terrain) i osobowego, czego przykładem są projekty tuneli Elona Muska (3).
Zmiany mogą sięgnąć głębiej. Zdaniem komentatorów gospodarczych, istnieją już oznaki, że przemysł motoryzacyjny podąża drogą lotnictwa, w którym operuje znacznie mniej marek i modeli. Zewnętrzna strona wielu autonomicznych prototypów pojazdów to podobnie ukształtowane mobilne busy (4). Wystarczy spojrzeć na przykłady samojezdnych modeli Muji, Olli, Transdev i Teague. Wnętrza autonomicznych koncepcji pojazdów są również bardzo podobne. Widać to po takich markach, jak Audi, Mercedes i Volvo, z płaskimi siedzeniami oraz stołami do pracy i spotkań. Ta jednorodność wewnątrz i na zewnątrz wskazuje na przyszłość, której podstawą jest użyteczność a nie fajerwerki designu. W tak rysującym się świecie nie ma żadnego logicznego powodu, aby posiadać Lamborghini.
Jeśli firmy przewozowe będą zachęcały ludzi do rezygnacji z samochodów i traktowania transportu jako usługi, a nie jako składnika majątku, a w żadnym razie ekspresji osobowości, być może wystarczy na rynku tylko kilku producentów. Tak właśnie jak dzieje się na rynku lotniczym. Oprócz nielicznych wyjątków, samoloty pasażerskie są dla nas anonimowe. Oczywiście możemy się czuć nieco podekscytowani, że lecimy np. Dreamlinerem, olbrzymem Boeing 747 lub jeszcze większym Airbusem A380, jednak nie kierujemy się chyba nigdy marką samolotu, kupując bilety na połączenie lotnicze. Zdaniem ekspertów, w przyszłości podobnie będzie to wyglądać w dziedzinie motoryzacji. Nie będziemy kupować auta żadnej marki, a połączenia komunikacyjne (5).
Amerykański gigant samochodowy Ford już zdecydował się wycofać większość sprzedawanych przez siebie samochodów w Ameryce Północnej i skoncentrować na tym rynku tylko na dwóch modelach, inwestując znaczne środki w silniki hybrydowo-elektryczne. Kilku producentów inwestuje również w firmy zajmujące się tzw. car-sharingiem - Daimler jest właścicielem Car2go, BMW - DriveNow i ReachNow, a General Motors - firmy Maven. Firmy niemieckie łączą swoje działania w zakresie car-sharingu w celu osiągnięcia skali. Właśnie to może być zapowiedzią konsolidacji i spodziewanej redukcji liczby marek.
Perspektywy wprowadzenia całkowitej autonomii i zamiany samochodów na minisaloniki, w których ludzie robiliby nieomal wszystko, tylko nie prowadzili wozu, są na razie niejasne. Nie widać stuprocentowej wiary, że coś takiego szybko pojawi się na drogach. Niemniej producenci pokazują ciekawe koncepcje, takie jak 360c Volvo, który w zależności od potrzeb ma być mobilnym koniem roboczym, ruchomym biurem, miejscem na imprezy lub kapsułą sypialną.
Nie tylko pojazdem koncepcyjnym jest z kolei autonomiczna ciężarówka Volvo Vera (6), w której całkowicie zrezygnowano z kabiny kierowcy. Volvo pracuje z firmą spedycyjno-logistyczną DFDS nad systemem, który wykorzystywałby te bezobsługowe ciężarówki do przewozu towarów na odległość 5 km, z węzła transportowego do terminalu portowego w szwedzkim Goeteborgu, na trasie prowadzącej po drogach publicznych.
Oczekuje się, że system będzie gotowy do działania w ciągu pięciu lat. Vera nawiguje za pomocą kamer pokładowych i systemu, który buduje trójwymiarową laserową mapę otoczenia. Dostępna jest również kopia zapasowa bezpieczeństwa, umożliwiająca w razie potrzeby personelowi w centrum kontroli zdalne przejęcie kierowania nad pojazdem.
Miejski i podmiejski transport może ewoluować w kierunku podobieństwa z połączeniami lotniczymi, jeśli jednak chodzi o podróżowanie bardziej długodystansowe, niewykluczone, że pojawi się tu konkurencja dorównująca samolotom prędkością. Szybka kolej szynowa, a nawet maglevy na poduszce magnetycznej, nie są w stanie podróżować wystarczająco szybko, nie mówiąc o ograniczeniach technicznych i kosztowych.
Tymczasem rzucony przez Elona Muska kilka lat temu pomysł stworzenia Hyperloop – kolei w próżniowym tunelu, rozpędzającej się do prędkości pasażerskich odrzutowców - początkowo traktowany był z pewnym przymrużeniem oka, jednak w wielu miejscach na świecie zaczęto nad nim pracować na poważnie. Również w Polsce.
Obecnie najbardziej zaawansowanym projektem wydaje się 30-metrowa kapsuła zbudowana przez kalifornijską firmę Hyperloop Transportation Technologies (HyperloopTT). Jeśli wszystko pójdzie dobrze, pierwsze próby pasażerskie odbędą się w niej jeszcze w tym roku, a kolejnym celem ma być uruchomienie pierwszego komercyjnego systemu do 2022 r., prawdopodobnie w Abu Zabi.
Kapsuły Hyperloop osiągają swoje wysokie prędkości dzięki beztarciowemu przemykaniu przez uszczelnione rury, z których pompy próżniowe usunęły większość powietrza, co zmniejsza jego opór. Kapsuły lewitują nad torem dzięki elektromagnesom, co również redukuje tarcie, a napędzane są "liniowym silnikiem indukcyjnym".
Piąta generacja - infrastruktura świata cyfrowego
Gdy - poruszając się elektrycznymi, autonomicznymi środkami komunikacji - wyjedziemy z inteligentnego domu, a następnie pomkniemy przez inteligentne miasto, docierając do naszej, a jakże, inteligentnej pracy, czekają nas tam automatyzacja i roboty. Pod warunkiem, że jeszcze mamy pracę…
Niedawno Daron Acemoğlu z Massachusetts Institute of Technology i jego współpracownicy przeanalizowali poczynania ponad 55 tys. francuskich firm produkcyjnych, zwracając uwagę na to, które z nich w latach 2010-2015 kupiły roboty i jaki wpływ miało to na ich kondycję.
- Istnieje coraz większy niepokój związany z tym, co oznaczać może automatyzacja, zwłaszcza jeśli chodzi o utrzymanie miejsc pracy dla ludzi - komentował swoje badania Acemoğlu.
Ogólne wnioski, jakie przedstawił, potwierdzają niestety obawy o ubywanie miejsc pracy z powodu robotyzacji (7). Zwłaszcza, że wprowadzaniu automatyzacji towarzyszy wzrost wydajności i wyników przedsiębiorstw, więc jest to dla firmowych zarządów atrakcyjna budżetowo opcja.
Robotyzacja przemysłu to nie wszystko. Również ta dziedzina przebudowywana jest przez Internet Rzeczy. Różne badania wskazują, że przedsiębiorcy wierzą w IoT - np. w to, że daje im możliwość podejmowania świadomych decyzji strategicznych dzięki dostarczaniu kluczowych informacji w czasie rzeczywistym.
Analizy Grupy MPI wskazują, że już prawie jedna trzecia procesów i urządzeń produkcyjnych oraz nieprodukcyjnych zawiera inteligentne urządzenia/wbudowaną inteligencję. Według firmy konsultingowej McKinsey & Company, dzięki powszechnemu zastosowaniu technologii konserwacji prognostycznej da się zmniejszyć koszty utrzymania ruchu w firmach o 20%, ograniczyć nieplanowane przestoje o 50%, a żywotność maszyn wydłużyć o całe lata. Programy konserwacji prognostycznej monitorują urządzenia za pomocą dowolnej liczby mierników wydajności.
Technologie wspomagające, takie jak rzeczywistość rozszerzona (AR) i rzeczywistość wirtualna (VR), będą w coraz większym stopniu pomagać w doskonaleniu współpracy pomiędzy człowiekiem a maszyną. Dzięki np. zastosowaniu urządzeń AR, takich jak okulary elektroniczne czy gogle, w polu widzenia pracownika może zostać umieszczona komputerowo generowana grafika, co w trakcie wykonywania zadania produkcyjnego zapewni mu pomoc w czasie rzeczywistym.
Technologia AR może być również stosowana wraz z kamerami i czujnikami do celów szkoleniowych. Pracownikom da się dzięki niej szybko pokazać, jak wykonać zadanie i wykorzystać kanał danych do korygowania błędów, co pozwala na szybkie i skuteczne szkolenie niewykwalifikowanych kadr do pracy o wysokiej wartości.
Jednak prawdziwą infrastrukturą świata, który na nowo zbudujemy, będą nie drogi i linie energetyczne, ale bezprzewodowa sieć 5G, a potem zapewne 6G. Ma to być cyfrowa tkanina łącząca wszystkie elementy współczesnego i jeszcze bardziej współczesnego świata. Piąta generacja już sama w sobie jest czynnikiem budowy rzeczywistości na nowo, we wszystkich aspektach. Może fundamentalnie zmienić sposób, w jaki działają nasze sektory produkcji, motoryzacji i opieki zdrowotnej. Podobnie jak kiedyś elektryfikacja, 5G przekształci państwa, gałęzie przemysłu i życie społeczeństw na całym świecie.
Oczywiście chodzi o zmiany w kierunku wzrostowym. Według badań IHS Markit zleconych przez Qualcomm, 5G w 2035 r. wniesie wkład w globalną produkcję gospodarczą w wysokości 13,2 biliona dolarów, tworząc 22 miliony miejsc pracy rocznie. W raporcie Departamentu Obrony USA z początku tego roku stwierdzono, że "5G umożliwi zastosowanie wielu nowych technologii, które zmienią standard działania sektora publicznego i prywatnego, od autonomicznych pojazdów, przez inteligentne miasta, aż po wirtualną rzeczywistość i sieci bojowe".
Banalna z pozoru konsekwencja wprowadzenia 5G, a potem też 6G, która polega na eliminacji wszelkiego rodzaju przewodów, połączeń, stałych łącz, wszystkich tych elementów, które komunikowały przez dekady urządzenia, może mieć ogromne konsekwencje dla topografii rzeczywistości, w jakiej porusza się, żyje i pracuje człowiek. I póki co, nie wszystkie dalej idącej skutki przebudowy z tego wynikającej potrafimy sobie w tym momencie wyobrazić.
Tempo wprowadzania 5G jest bezprecedensowe w historii telefonii komórkowej. W pierwszym roku funkcjonowania 4G z sieci korzystało zaledwie trzech producentów urządzeń i czterech operatorów komórkowych. Oczekujemy natomiast, że w 2020 r. usługę 5G uruchomi na całym świecie aż 45 różnych operatorów, obok 45 producentów urządzeń.
Sieć piątej generacji, wszechobecne czujniki Internetu Rzeczy i coraz doskonalsze systemy transportowe - wszystko to brzmi jak wejście ludzkości na ścieżkę jeszcze szybszego rozwoju. Wydaje się to nie do końca zgodne z nowym zielonym ładem, którego niektórzy by chcieli jako kolejnego wcielenia cywilizacji. Ale to może tylko złudzenie.
Mirosław Usidus
