宙畑 Sorabatake

宇宙ビジネス

【スマートシティとは?】トヨタを含む国内外11事例と関連技術を分かりやすく解説

スマートシティが実現すると、私たちの暮らしはどのように変化するのでしょうか。アムステルダムやコペンハーゲン、トヨタのWoven Cityなど国内外の事例や鍵となるテクノロジー、法政策をまとめました。

自治体や企業が実現を目指すスマートシティのコンセプトを続々と発表しています。実現すると、私たちの暮らしはどのように変化するのでしょうか。国内外の事例や鍵となるテクノロジーをまとめました。

(1)スマートシティとは

スマートシティの定義と変遷

スマートシティの概念は、新しいテクノロジーの登場によって進化を続けていて、明確には定義されていません。

全国各地の取り組みを推進する国土交通省は、

「都市の抱える諸課題に対して、ICT等の新技術を活用しつつ、マネジメント(計画、整備、管理・運営等)が行われ、全体最適化が図られる持続可能な都市または地区」

と定義しているのに対し、シンクタンク・コンサルティングファームの野村総合研究所は、より具体的に

「都市内に張り巡らせたセンサーを通じて、環境データ、設備稼働データ・消費者属性・行動データ等の様々なデータを収集・統合して、AIで分析し、更に必要な場合にはアクチュエーター等を通じて、設備・機器などを遠隔制御することで、都市インフラ・施設・運営業務の最適化、企業や生活者の利便性・快適性向上を目指すもの」

と定義しています。米国の業界団体であるSmart City Councilは、

「全ての都市機能にデジタルテクノロジー(ICT)が組み込まれた都市」

と定義しています。それぞれに違いはありますが「抱えている課題を、テクノロジーで解決する持続可能な都市」という部分は、おおよそ共通しています。

そもそもスマートシティが脚光を浴び始めたのは2000年代後半からで、2010年代は再生可能エネルギーの利用拡大など、特定の分野に特化して推進されてきました。その事例としては、2010年から始まった神奈川県横浜市の「横浜スマートシティプロジェクト(YSCP)」で、低炭素社会の実現に向けて、電気自動車の導入や電力の需給バランスを最適化するバーチャルパワープラントの構築を進められていることなどが挙げられます。

横浜スマートシティプロジェクトの全体イメージ図 Credit : 横浜市

そして、近年は、2012年に構想が始まった福島県会津若松市の「スマートシティ会津若松」が地域の活性化や生活の利便性向上、街の見える化を目指し、データの利活用を進めているように、データ利活用に取り組む自治体が増えてきています。

海外に目を向けると、ウィーン工科大学は、「経済活動・ビジネス」「環境」「交通」「教育」「生活」「行政」の6分野でスマートシティは構成されおり、他分野でのテクノロジーの利用が期待されています。

このように、スマートシティの定義は明確には決まっておらず、時代の流れや各国・各自治体の抱える課題が何かによって変化していることが分かります。

コンパクトシティとの違いから知るスマートシティの特徴

スマートシティと似た概念として、「コンパクトシティ」があげられます。これは、市町村の中心部に居住と各種機能を集約させることで、暮らしやすさを向上させようとする取り組みです。1990年代にCO2の削減をはじめとする環境問題やドーナツ化の対策として、ヨーロッパで議論されるようになりました。

国内では、除雪に膨大なコストがかかっていた青森県青森市と弘前市、ドーナツ化現象が起こっていた富山県富山市などが取り組んでいます。

富山市「都市整備事業」の概要より Credit : 富山市

スマートシティとコンパクトシティは、どちらも都市課題の課題を解決するという点では共通していますが、その手法をスマートシティはテクノロジーやデータの利用、コンパクトシティは空間利用とする点で異なっています。

最近では、スマートシティとコンパクトシティの概念を上手く融合させることで、より良い都市の構築に進むのではないかという研究も進められています。

(2)データ利活用に取り組むスマートシティ、国内外実例10選

海外

世界を見渡すと、スマートシティ化が進んでいる都市には、英国・ロンドン、米国・ニューヨーク、サンフランシスコ、シカゴなどがあげられますが、ここでは特に複数分野でのデータの利活用が期待されている5つの都市を紹介します。

オランダ・アムステルダム

ヨーロッパの中でも環境問題に熱心に取り組むオランダの首都、アムステルダムでは、2009年よりエネルギー消費とCO2排出量削減を軸に、暮らし・職場・交通・公共空間・オープンデータの4つの分野にわたってスマート化を進めています。具体的には、住宅の近隣にあるサテライトオフィスを利用できる取り組みや、駐車場の空き情報を確認できる「スマートパーキング」などがあげられます。

スマート化の一環でリリースされたオープンデータのプラットフォームには、人口や経済、風力タービンに関するデータセットが用意されています。

Credit : City of Amsterdam Source : https://maps.amsterdam.nl/?LANG=en

さらに、デジタル上でアムステルダムを再現した「3Dアムステルダム」が公開されています。

3Dアムステルダム Credit : 3DAmsterdam

■参考リンク:Amsterdam Smart City

デンマーク・コペンハーゲン

デンマークの首都・コペンハーゲンのスマートシティ化に向けた取り組みは、「コペンハーゲン2025気候プラン」で策定されたカーボンニュートラルな街を目指すという目標のもと、2012年にスタートしました。

自動車や自転車の位置情報を収集し、交通渋滞の改善やCO2の削減に役立てるプロジェクト「CITS」や、人や車両の移動データ、温度と汚染物質の分布などが計測できるセンサが搭載された街灯を設置するプロジェクト「DOLL(デンマーク街灯ラボ)」などが進められています。収集したビックデータは、2016年にリリースされたデータ取引市場で購入することができます。

センサが搭載された街灯の設置場所 Credit : DOLL Source : https://doll-livinglab.com/webapp/?catid=21

このほか、デンマークでは、ノーハウンやオーフス、オーデンセなどの都市もスマートシティ化に取り組んでいます。

■参考リンク:Connecting Copenhagen / DOLL

シンガポール

領土面積が東京23区とほぼ同じシンガポールは、2014年より国全体で「スマート国家」を目指す取り組みを始めました。

IoTセンサを国全体に展開して、大気の汚染状況や気温、顔認証などのデータを収集して、行政や民間企業に提供するプラットフォームを構築するプロジェクトや、デング熱対策のため蚊の繁殖状況を確認して、ドローンで殺虫剤を散布するプロジェクトなどが行われています。

また、シンガポールでは国土全体の地形や建設物、交通インフラなど全ての情報を統合して、3Dモデルとして再現する「バーチャル・シンガポール」を構築しています。この取り組みは一般的には「デジタルツイン」と呼ばれ、都市計画のシミュレーションに役立てられます。

バーチャルシンガポール Credit : National Research Foundation Singapore Source : https://www.youtube.com/watch?v=y8cXBSI6o44&feature=emb_imp_woyt

■参考リンク:Smart Nation & Digital Government Office

中国・上海

中国上海市は2020年のスマートシティ:アワードで大賞を受賞した都市として、注目を集めています。5Gの普及率の高さやe-ガバメントなどの取り組みが受賞の決め手になったようです。

上海は、2015年に大手IT企業のアリババとテンセント、2018年には総合家電メーカーのシャオミと協力協定を締結するなど、ITジャイアントとの連携を進めていることでも期待されています。

カナダ・トロント

Googleの兄弟会社にあたるSidewalk Labs(サイドウォーク・ラボ)は、2017年よりカナダ政府とパートナーシップを組み、同国最大の都市・トロントのスマートシティ化プロジェクト「Sidewalk Toronto」に取り組んでいましたが、Covid-19(新型コロナウイルス)感染拡大の影響を受けて、2020年に撤退を発表しました。

エネルギーマネジメントシステムや、交通状況に合わせて信号をコントロールするシステムの導入、地下のトンネルにロボットを配備して貨物の配給や廃棄物の収集を行い、騒音や大気汚染を改善しようとするものなど、画期的な取り組みが計画されていて、世界から注目を集めていました。

トロントのスマートシティ化プロジェクトイメージ Credit : Sidewalk Labs

しかしながら、人やモノなどの動きをセンサで把握することに関しては、データの利活用やプライバシー問題の観点から、住民から抗議の声も上がっていて、プロジェクトの徹底につながったのではないかと言われています。

■参考リンク:Sidewalk Toronto

国内

日本においても、スマートシティ化に乗り出す自治体や企業が増えてきています。ここでは、特徴的な6つの事例を紹介します。

北海道札幌市「DATA-SMART CITY SAPPORO」

北海道札幌市は、2019年に「札幌市ICT活用戦略2020」を策定し、ビッグデータとオープンデータの活用を促す取り組みを進めることを発表しました。その一環として開設されたWebサイト「DATA-SMART CITY SAPPORO」では、人流データや防災関連情報をはじめとする官民データを検索したり、ダウンロードしたりできるデータカタログや提供されているデータをグラフやマップなどでわかりやすく見える化したダッシュボードなどのコンテンツがあります。

ダッシュボード Credit : DATA-SMART CITY SAPPORO Source : https://data.pf-sapporo.jp/

さらに札幌市では、キャッシュレス化に向けて決済端末の導入を促進しています。購買データを収集し、飲食メニューや販売商品、プロモーションの改善に役立てられるよう分析して、提供する計画です。

■参考リンク:DATA-SMART CITY SAPPORO

福島県会津若松市「スマートシティ会津若松」

東日本大震災の影響を大きく受けた福島県会津若松市は、復興に向けた取り組みの一つとして「スマートシティ会津若松」を会津若松市とICTに特化している会津大学、コンサルティングファームのアクセンチュアが共同で、2012年にスタートさせました。同プロジェクトの目的は、地域の活性化と人口流出などへの対策でした。

スマートメーターを使用して電力の消費データを収集し、分析して省エネ方法をレコメンドするサービスで、市民の賛同を得ました。他にもオープンデータや匿名化されたパーソナルデータの利活用に向けても、整備が進められています。

また、プロジェクトの一環で、首都圏などの企業が機能移転できる受け皿として、オフィス棟「Smart City AiCT」を開設し、30社を超えるICT企業が集まり、雇用の拡大にも繋がりました。

Smart City AiCT Credit : 福島県会津若松市

■参考リンク:「スマートシティ会津若松」の実現に向けた取組について

東京都港区竹芝「Smart City Takeshiba」

ソフトバンクは2020年9月に、本社ビルを竹芝エリアに移転し、東急不動産と共同で「Smart City Takeshiba」プロジェクトを開始しました。まずは、オフィスビルにさまざまなソリューションを実装し、竹芝地区に展開、そして他都市との連携を目指す計画です。

Smart City Takeshibaのイメージ Credit : Smart City Takeshiba

■参考リンク:Smart City Takeshiba

千葉県柏市「柏の葉スマートシティ」

千葉県柏市では、環境との共生、健康長寿、新産業の創造の3つのテーマを掲げて、2000年代から、スマートシティ化に向けた取り組みを行っています。エネルギー運用を効率化するスマートグリッドを国内で最初に導入したことでも知られています。

「柏の葉スマートシティ」全体外観  Credit : 三井不動産

駅周辺の施設や公園にAIカメラとセンサを設置し、人流を解析することで、混雑情報の提供やマーケティング促進に利用したり、自動運転バスの導入などを実施しています。

■参考リンク:柏の葉スマートシティ 

静岡県裾野市「Woven City」

2020年1月、トヨタ自動車は、静岡県裾野市にある工場跡地を利用して、実証都市「Woven City」を構築するプロジェクトを発表しました。

Woven Cityのイメージ Credit : Woven City

Woven Cityでは、完全自動運転でCO2排出量ゼロのモビリティのみが走行する道の実現のほか、家庭向けのロボットやセンサーで取得したデータをAIが解析して住民の健康状態を確認できる機能の実証などが計画されています。2021年2月より建設に着手し、2025年には人が住み始められるようになる予定です。

■参考リンク:TOYOTA Woven City

福岡県福岡市「FUKUOKA Smart EAST」

「アジアの玄関口」とも呼ばれる福岡空港からのアクセスが良く、スタートアップ企業の支援にも力を入れている福岡市。

Credit : FUKUOKA Smart EAST

2016年から「FUKUOKA Smart EAST」と呼ばれるプロジェクトを開始し、自動運転や電動キックボード導入の実証実験を行っています。

さらに、メッセージアプリで知られるLINEの子会社であるLINE Fukuokaも、福岡市のスマートシティ化に参画していて、公共交通機関や銀行などのLINEの公式アカウントから混雑状況を確認できる機能をリリースしています。

■参考リンク:FUKUOKA Smart EAST

(3)スマートシティ実現を支えるこれからのテクノロジー

本章ではこれまで紹介してきたスマートシティ化を実現するうえで鍵となるだろうテクノロジーを整理しています。

国土交通省都市局が出している「スマートシティの実現に向けて」でも以下のようなイラストを作成していますが、本記事では特にスマートシティの実現を促進するだろう5つのテクノロジーを紹介します。

まちづくりに活かされる技術イメージ Credit : 国土交通省都市局 Source : https://www.mlit.go.jp/common/001249774.pdf

IoT

センサや各種デバイスをネットワークに接続することで、都市内の交通状況や人の移動、気温、大気の汚染状況など測定したデータをリアルタイムに収集することができます。コペンハーゲンのDOLLのように、都市のインフラにIoTセンサが組み込まれるケースが増えていくのではないかと考えられます。

ドローン・衛星データ

ドローンや人工衛星が撮像したデータを地上で計測したデータと組み合わせて使用することで、広域のデータを素早く、均質にデータを取得できます。衛星データは、衛星が搭載しているセンサによってさまざまな種類があり、地形や土壌分布、交通状況や農作物の生育状況などが把握できます。

通信ネットワーク技術

IoTセンサやデバイスが取得したデータを集約するのに、安定した高速ネットワークは必要不可欠です。5Gの導入が進めば、大容量のデータ収集も可能になります。

AI

収集したデータはAIにとって分析されます。また、分析結果を利用して、AIが自律制御できるシステムも増えるのではないでしょうか。

データ可視化

分析されたデータは、行政や民間企業、一般市民に公開され、新しいアプリやサービスへの利用などさらなる波及効果が期待できます。

(4)スマートシティを加速させる国内外の動向

ここまで実際にスマートシティ化を進める都市の事例紹介と基盤となる技術を紹介しました。
本章ではスマートシティ化の促進をより後押しする国の精度やサポート、企業の取り組みをまとめています。

国内各省庁が推し進めるスマートシティ構想

国内においては、内閣府、総務省、国土交通省、経済産業省が自治体や企業向けに、技術面や補助金給付などの支援を行っています。

官民データ活用推進基本法

急速な少子高齢化など国が直面する課題に解決に取り組む環境を整備する目的で、2016年に「官民データ活用推進基本法」が公布、施行されました。

これにより、各都道府県は官民データ活用における方針と施策をまとめた「都道府県官民データ活用推進基本計画」の策定が義務付けられました。市町村は、努力義務とされています。自治体のデータ利活用に関する意識向上につながっているのではないかと考えられます。

■参考リンク:官民データ活用推進基本法の概要

スーパーシティ構想

AIやビックデータを活用し、都市の基盤を根本から改革する「スーパーシティ構想」の実現に向けて、2020年5月に「国家戦略特区法」通称「スーパーシティ法」が可決されました。内閣府は国家戦略特別区域を公募して、春頃には選定地域が発表される予定です。指定された自治体は、必要な規制緩和の特例を求めることができるようになります。

海外のスマートシティ支援政策例

ヨーロッパ「Horizon Europe」

Horizon Europe Credit : EU

2020年10月にEUは、イノベーションを促進する研究開発枠組み「Horizon Europe」を採択しました。これは「Horizon2020」の後継にあたるプログラムで、2021〜2027年までが対象となっています。ヨーロッパ100都市でカーボンニュートラルを実現することやスマートシティの推進がミッションとして盛り込まれています。具体的な内容や予算などは、今後発表される見込みです。

韓国 U-City法と海外拠点の設置

韓国では、2000年代から韓国版スマートシティ「ユビキタス都市(U-シティ)」が注目されるようになりました。2008年にユビキタス都市(U-シティ)建設法が公布され、都市の主要サービスのデジタル化が推進されています。現在は、仁川や松島をはじめ、約50カ所の地域でスマートシティ構築が進められています。

2020年9月には、韓国の国土交通省が「スマートシティ協力センター」をベトナム・ハノイ、タイ・バンコク、インドネシア・ジャカルタ、トルコ・イスタンブールに設置したことを発表しました。これは、韓国のスマートシティ構築に関するノウハウを活かして、海外進出の機運を高めることが目的で、同センターは各地域と韓国企業の橋渡しや支援を行います。

国際規格の標準化

スマートシティは、さまざまな構成要素と技術によって構築されていて、「何から着手すれば良いかわからない」という課題があります。そこで、国際標準化機構(ISO)、国際電気標準会議(IEC)、国際電気通信連合(ITU)などが、国際規格の制定に乗り出す動きが出てきています。

そのような中、中国が新型コロナウイルスの感染拡大対策のための住民監視システムに関連する国際規格を提案。国民の個人情報の収集体制が疑問視されている中国が国際規格をつくるとなると、日本や米国にとって不利に働くのではないかと懸念する声が広がりました。

企業のスマートシティ関連事業事例

Cisco(シスコ)

米国に本社をおく通信機器メーカーのCiscoは、オランダ・アムステルダムや英国・ロンドンをはじめ、世界35カ国70都市のスマート化を手掛けています。

IoTデバイスから収集したデータを一元管理できるツールや、既存の街灯にアクセスポイントやカメラを併設することで、Wi-fiスポットの提供、騒音や大気の汚染状況の監視、ゴミ収集管理サービスが実現できるサービスなどを展開しています。

Ciscoのスマートシティソリューション Credit : Cisco

■参考リンク:スマートシティ

Siemens(シーメンス)

ドイツ最大の総合テクノロジー企業Siemensは、交通・ビル設備・エネルギー・環境など、幅広い分野のスマート化に対応するサービスを提供しています。具体的には、大気汚染物質の排出量をリアルタイムで収集し、気象情報などと合わせて分析し、対策をシミュレーションするツールやエネルギーの効率化システムなどがあげられます。

ドバイのスマートシティのイメージ Credit : Siemens Source : https://new.siemens.com/global/en/company/topic-areas/expo-2020-dubai.html

Siemensはこれまでに、香港やシンガポールのスマートシティプロジェクトに参画しています。さらに、ドバイのスマートシティ構築にもパートナーとして、参画していて、新型コロナウイルス感染拡大の影響で延期になっているドバイ国際博覧会で展示予定のスマートシティのブループリントが展示される予定です。

■参考リンク:Smart cities

Microsoft(マイクロソフト)

Microsoftは、行政向けの管理サービスや市民とのコミュニケーション促進を図るサービスを展開しています。また、IoTセンサやカメラが取得した大量のデータを収集し、分析するのに、Azureクラウドサービスが利用されているケースが多くあります。

2019年に日本マイクロソフトは、東日本旅客鉄道、JR 東日本情報システム、みずほ情報総研と共同で、ブロックチェーンとAzureを活用して、移動や各種サービス利用者の個人データの改ざんや漏洩防止のメカニズムを備えたテスト基盤を構築する実験を行ったことを発表しました。この取り組みは、MaaSにおける有効活用を検討していくとのことです。

■参考リンク:スマートシティテクノロジ

日立製作所

デジタル技術を活用したソリューションやサービスを提供する日立製作所は、国内外のスマートシティプロジェクトに積極に参画しています。千葉県柏市の「柏の葉スマートシティ」では、エネルギーマネジメントシステムを導入し、エネルギーの効率化を実現させました。また、2019年には、大阪府大阪市と連携協定を締結し、スマートシティにおけるサービスの検討を行うことを発表しました。

■参考リンク:日立のスマートシティ

NEC

NECは、スマートシティ向けデータ利活用基盤サービスを提供していて、富山県富山市や香川県高松市、ポルトガルの首都・リスボンなどで採用されています。

■参考リンク:NECの目指すスマートシティ 

(5)まとめ

ビックデータ分析や3Dプリンティング、シェアリングエコノミーなど、指数関数的に発展するテクノロジーが組み合わさることにより、各都市のスマートシティ化は、今後数年間で大きく前進するのではないかと考えられます。

宙畑編集部は引き続き、衛星データプラットフォーム「Tellus」のオウンドメディアとして、スマートシティにおける衛星データ活用の可能性を探っていきます。

【参考】

スマートシティの実現に向けて【中間とりまとめ】(国土交通省都市局)

スマートシティ 報告書−事業機会としての海外スマートシティ−(野村総合研究所)

スマートシティ 報告書2.0(野村総合研究所)

ICTを活用したスマートシティの事例等に関する調査の請負(野村総合研究所)

2050年日本の都市の未来を再創造するスマートシティ(PwC)

横浜市

コンパクトシティの形成に向けて(内閣府)

コンパクトシティはスマートシティと何が違う?

デンマークのスマートシティ: データを活用した人間中心の都市づくり(中島健祐)

福岡市

LINE Smart City for Fukuoka

トヨタ、「コネクティッド・シティ」プロジェクトをCESで発表(トヨタ)

スマートシティを全国へ 市民が主役、デジタルシフトで地域活性(事業構想大学院大学)

スマートシティAiCT

データ流通により加速する社会変革(日立製作所)

スマートシティー先進国 シンガポールの取り組み(日立コンサルティング)

「札幌市ICT活用プラットフォーム DATA-SMART CITY SAPPORO」について(札幌市)

Smart City Takeshiba(ソフトバンク)

トヨタ未来都市「ウーブン・シティ」着工 2025年までに入居

令和2年度の政府スマートシティ 関連事業について(内閣府)

EU の研究・イノベーション枠組みプログラム Horizon Europe に関する最新概要(JST 研究開発戦略センター)

地価5割上昇の「柏の葉」、未来都市にデータでUpdate(日経)

米国におけるスマートシティに関する研究開発等の動向(NICT)

Googleのスマートシティ開発〜狙いとビジネスモデル〜(KDDI総合研究所)

Shanghai wins Smart City 2020 award(Cities Today)

スマートシティ実現に向けた新たな社会インフラ構築を目的に、Blockchain を活用した実験を実施(日本マイクロソフト)

スーパーシティ法が成立 まちづくりに先端技術活用(日本経済新聞)

国際標準を活用したスマートシティ構築(PwC)

Smartcityをめぐる国際標準化と日本の役割

Smart Cities and Inclusive Growth(OECD)

世界で進行する都市化の傾向と都市開発戦略(その 6) ~韓国のスマートシティ開発~(国土交通政策研究所)

韓国、ベトナムなど4か国にスマートシティ協力センター設置(VIETJO)