Abstrakt: Koncept inteligentného mesta sa v súčasnosti dostáva čoraz viac do popredia. Nové technológie umožňujú mestu stať sa inteligentným a tým zefektívniť mestské procesy a zvýšiť kvalitu života obyvateľov. Jednou z týchto technológií je technológia Blockchain. ktorá bola uvedená Sakomotom Nakamoshim v roku 2009 v súvislosti s kryptomenou BitCoin. Vďaka vlastnostiam ako je nemeniteľnosť údajov, decentralizovaný systém, distribuovaná blockchainová sieť a transparentnosť sa možnosti presiahol potenciál tejto technológie oblasť kryptomien a začal nachádzať uplatnenie aj v ostatných oblastiach spoločnosti. Cieľom tohto príspevku je popísať pre aké oblasti inteligentného mesta je možné aplikovať technológiu Blockchain. Navyše, stanovíme aké výzvy je potrebné prekonať pri implementácií blockchainu v smart city.
Kľúčové slová: Inteligentné mesto, technológia Blockchain, aplikovanie, výzvy
JEL: R41
APPLICATION OF BLOCKCHAIN TECHNOLOGY IN SMART CITY
Abstract: The concept of a smart city is now gaining more and more prominence. New technologies enable the city to become intelligent and thus streamline urban processes and increase the quality of life of its inhabitants. One of these technologies is Blockchain technology. which was introduced by Sakomot Nakamoshi in 2009 in connection with the cryptocurrency BitCoin. Thanks to features such as immutability of data, decentralized system, distributed blockchain network and transparency, the potential of this technology exceeded the area of cryptocurrencies and began to find application in other areas of society. The aim of this paper is to describe for which areas of the smart city it is possible to apply Blockchain technology. In addition, we determine what challenges need to be overcome when implementing a blockchain in smart city.
Keywords: Smart City, Blockchain technology, applications, challanges
1 Úvod
Napriek tomu, že pojmy ako Smart City a Blockchain sa ešte len dostavajú do povedomia, existujú prípady ich prepojenia. Technológia blockchain sa prvý krát objavila v spojení s kryptomenou Bitcoin. Avšak, jej potenciál presiahol hranice kryptomien. V súčasnosti sa skúmajú prínosy ale aj výzvy v rôznych oblastiach spoločenského života. Oblasť „inteligentných miest“ nie je výnimkou. Existuje niekoľko projektov vedených vládami zameraných na aplikovanie Blockchainu v Smart City. Napríklad v Švajčiarskom meste Zug a v Estónsku sa využíva Blockchain na vydanie e-ID ako aj na digitalizovanie registrovaní ID. Vo viacerých krajinách ako je Ukrajina, Estónsko alebo Austrália sa budujú systémy elektronického hlasovania založenom na technológií Blockchain [7]. Od roku 2016 do roku 2020 bolo vybudovaných viac ako 100 inteligentných miest v Čine. Preto, bol spustený systém identifikácia založenom na Blockchaine. Cieľom tohto systému je vytvoriť lepšie prepojenie a výmenu údajov medzi týmito mestami [8]. Mesto Dubaj patrí k prvým mestám, ktoré vytvorili iniciatívu „inteligentného mesta“ založeného na Blockchaine. Prijatím tejto technológie sa v Dubaji ušetrilo len na spracovaní dokumentov viac ako 1 miliarda eur [17].
V štúdií boli popísané aj požiadavky na prostredie Blockchainu v Smart City, ide o sieť typu P2P (verejná, čiastočné alebo úplne súkromná); distribuovaná databázu na princípe účtovnej knihy, kde sa zaznamenávajú všetky transakcie jednotlivých uzlov (členovia) v sieti; kryptografické procesy; algoritmus konsenzu; motivačný mechanizmus [14].
Autori [11] preskúmali najnovšie pokroky vo výskume ako potenciálne riešenia pre inteligentné mesta založené na blockchain. Autori [3,14] sa vo svojich štúdiách zaoberali niektorými aplikáciami blockchainu v Inteligentnom meste. Navyše, stanovili aj niektoré výzvy a ich možné riešenia v oblasti implementácie blockchainu v inteligentnom meste.
2 Teoretické pozadie
2.1 Technológia Blockchain
Základom Blockchain je digitálna účtovná kniha, ktorá zaznamenáva a ukladá informácie vo forme transakcií. Transakciou môže byť čokoľvek; účtovné knihy, hlasovacie lístky, autorské práva, záznam o vlastníctve, informácie o produktoch, v podstate všetko čo sa dá vyjadriť v kódoch. Tieto transakcie sú ukladané do blokov, ktoré sú navzájom poprepájané prostredníctvom princípov kryptografie. Každý blok obsahuje vlastný Hash ( ide o rad čísel vygenerovaný hashovacou funkciou) a Hash predchádzajúceho bloku. Hashovacia funkcia konvertuje akýkoľvek dlhý vstup (čísla) na pevne danú dĺžku výstupu pomocou algoritmu. V blockchaine sa najčastejšie používa Hash SHA 256. Prvý blok v reťazci sa nazýva „Genesis Blok“. Blok pozostáva z tela bloku, ktorý obsahuje transakcie a počítadlo transakcií) a hlavičky bloku, ktorá obsahuje časový značku, metadáta (nonce), Merkle hash, verziu bloku) [3,9]. Obrázok č. 1 zobrazuje stavbu bloku a obrázok č. 2 zobrazuje štruktúru Blockchainu.
Obrázok 1 Stavba bloku [9]
Obrázok 2 Štruktúra Blockchainu [9]
Koncept Blockchainu je možné rozdeliť do troch skupín:
Blockchain bez povolenia – môžeme sem zaradiť napr. BitCoin alebo Ethereum. Ide o decentralizované, plne verejné siete typu peer-to-peer, kde sa môže pripojiť každý člen bez povolenia ostatných členov [6]. V týchto verejných blockchainoch majú všetci členovia rovnaké práva a každý môže vytvárať, overovať a prijímať transakcie, ktoré sú verejné [1].
Blockchain s povolením – v takomto type rozhoduje o prijatí jednotlivých členov konzorcium existujúcich členov [6] . Nový účastník siete musí splniť určite podmienky aby sa mohol pripojiť k sieti a vytvárať, prijímať alebo overovať transakcie [1].
Súkromný Blockchain – takýto Blockchain je vlastnený jednou organizáciou, ktoré sama rozhoduje, kto bude môcť vstúpiť do siete. Avšak takýto typ blockchainu narúša princíp decentralizácie. Ak do siete súkromného blockchainu budú vstupovať len členovia, ktorých vlastník ( organizácia) siete pozná a dôveruje im, stráca sa zmysel blockchainu a príncíp budovania dôvery. Preto nastáva otázka či je typ súkromného blockchainu relevantný a potrebný. Naskytujú sa jednoduchšie spôsoby ako medzi členmi takého blockchainu zdieľať informácie. Napr. jednoduchšia verzia technológie zdieľanej účtovnej knihy (DLT) [6]
2.2 Inteligentné mesto
Inteligentné mesto nemá jednoznačné definovanie. V tejto časti sú uvedené niektoré známe definície:
- Inteligentné mesto je technologický náročne vyspelé mesto, ktoré spája obyvateľov, informácie a mestské elementy prostredníctvom najnovších technológií a vytvára tak udržateľné, ekologicky priaznivé prostredie, konkurencie schopnú a inovatívnu ekonomiku a obchod, a zvýšenú kvalitu života obyvateľov [4].
- Inteligentné mesto znamená byť mestom, ktoré využíva všetky dostupné technológie a zdroje koordinovaným a inteligentným spôsobom na rozvoj miest na udržateľné, obývateľné a integrované [5].
- Inteligentné mesto využíva technológie na transformovanie svojich základných systémov a optimalizovanie svojich obmedzených zdrojov. Inteligentné mesto je systém založený na vedomostiach a informáciách, ktoré poskytujú prehľad o skutočnostiach v reálnom čase. Toto umožňuje orgánom proaktívne riadiť jednotlivé podsystémy mesta. Avšak na dosiahnutie je potrebné efektívne spravovať informácie, ktoré má riadiaci orgán k dispozícií [21].
- Inteligentné mesto je mesto, ktoré vyvinulo technologickú infraštruktúru, ktorá umožňuje zhromažďovať, uceľovať a analyzovať údaje v reálnom čase a iniciuje využitie týchto údajov na zlepšenie životnej úrovne obyvateľov mesta. Iniciatíva inteligentného mesta zahŕňa tri zložky: informačné a komunikačné technológie, ktoré slúžia na zhromažďovanie a vytváranie údajov; analytické nástroje, ktoré analyzujú tieto údaje a vytvárajú z nich použiteľné informácie; organizačné štruktúry, ktoré vytvárajú podmienky a prostredie na spoluprácu, inovácie a podporujú aplikovanie nadobudnutých informácie na vyriešenie spoločenských problémov a vytvorenie kvalitnejšieho života v meste [18].
- Koncept inteligentného mesta spočíva vo využívaní inteligentných výpočtových technológií na vytvorenie komponentov kritickej infraštruktúry a služieb mesta viac inteligentných, prepojených, efektívnejších a účinnejších. Medzi tieto komponenty patria správa mesta, vzdelanie, zdravotná starostlivosť, verejná bezpečnosť, nehnuteľnosti, riadenie dopravy a verejné služby [15].
Inteligentné mesto je postavené na niekoľkých atribútoch: udržateľnosť, inteligencia, urbanizácia a kvalita života., ktoré sú navzájom prepojené. Na obrázku č. 3 je znázornené charakteristika inteligentného mesta.
3 Oblasti aplikovania technológie Blockchain v Inteligentnom meste
V tejto časti sú opísané niektoré oblasti aplikácie technológie Blockchain v „inteligentnom meste“. Musíme však podotknúť, že možnosti aplikovania tejto technológie sú v podstate neobmedzené. Blockchain je možné uplatniť do všetkých oblastí, ktoré si vyžadujú bezpečné, efektívne, rýchle, transparentné a dôveryhodné zdieľanie údajov, informácií, dokumentov, peňazí medzi viacerých účastníkov na princípe peer-to peer.
3.1 Inteligentné elektronické hlasovanie
Elektronické hlasovanie je hlasovanie založené na využívaní digitálnych technológií, namiesto klasického hlasovania, pri ktorom sú používané papierové hlasovacie lístky a volič sa preukáže dokladom totožnosti. V rámci elektronického hlasovania sú voliči overovaní pomocou biometrie a digitálnych podpisov prostredníctvom softvérovej platformy. V porovnaní s tradičným hlasovaním ma elektronické hlasovanie nasledovné výhody: pozitívny vplyv na životné prostredie (nahradenie papierových hlasovacích lístkov), menšia chybovosť pri sčítaní hlasov, sčítanie a spracovanie hlasov v reálnom čase. Avšak, súčasný koncept elektronického hlasovania je ohrozovaný kybernetickými útokmi a neopravnou manipuláciou na úrovni používateľa alebo systému [3].
Technológia Blockchain umožňuje vytvoriť sieť, ktorá nemá jediný bod poruchy (v prípade poruchy jedného uzla sieť dokáže fungovať ďalej), tak isto túto sieť nekontroluje a nespravuje jediný orgán, alebo autorita. Blockchain poskytuje súkromný kľúč pre každého používateľa na digitálne podpísanie jeho transakcie (napr. hlas vo voľbách), ktorý sa následne pridá do digitálnej knihy v Blockchaine. Tieto vlastnosti Blockchainu je možné využiť v koncepte elektronického hlasovania založenom na Blockchaine. V takomto koncepte má každý volič pridelenú peňaženku so svojím súkromných kľúčom, ktorý slúži na overenie voliča počas hlasovania. V tejto peňaženka je počas hlasovania pripísaná „minca“, ktorú môže každý užívateľ použiť iba raz na odovzdanie hlasu. Voličov je možné overiť a napriek tomu je možné zachovať ich anonymitu [8]. Systém elektronického hlasovania založenom na Blockchaine sa začínajú budovať a uvádzať do prevádzky ako pilotné projekty v niektorých krajinách ako je na napr. Estónsko, Ukrajina alebo Austrália [7]. V Austrálii vznikla digitálna demokratická organizácia MiVot, ktorá poskytuje platformu elektronického hlasovania používajúca Blockchain. Na Ukrajine používajú distribuovaný register E-Vox založenom na Ethereume pre miestne voľby [14].
3.2 Zdravotná starostlivosť
Blockchain môže priniesť vyššiu kvalitu do oblasti zdravotnej starostlivosti. Elektronické zdravotné záznamy je možné ukladať do Blockchainu. Vďaka inteligentných zmluvám a technológií umožnenia prístupu založenej na blockchaine bude možné vyriešiť problémy s prístupom k informáciám, overovanie identity a ochrany súkromia. Blockchain vytvára decentralizovanú sieť v ktorej má každý účastník prístup ku všetkým informáciám uložených v blockchaine. Princíp súkromného a verejného kľúča umožňuje aby pacient zostal anonymný a konkrétne zdravotné záznamy neboli priradené k jeho osobe [11,16].
Jednou z významných vlastností Blockchainu je, že s údajmi uloženými v Blockchaine nie je možné manipulovať. Blockchain teda môže zabrániť k stratám zdravotných záznamov pacientov. Navyše, táto technológia dokáže ušetriť milióny eur na ochrane týchto záznamov. Využíva kryptografické šifrovanie, ktoré prevedie informácie do algoritmických kódov. Blockchain neuchováva všetky údaje a informácie na jednom mieste, ale zdieľa ich medzi všetkých účastníkov. Vďaka, tomuto nehrozí, že ak nastane poškodenia centrálneho úložiska hrozí riziko straty všetkých údajov. Technológiu Blockchain je možné implementovať aj do riadenia farmaceutického dodávateľského reťazca. Dôsledkom toho by bolo možné znížiť podvody a zvýšiť pravdepodobnosť odhalenia falšovania liekov. Zvýšila by sa aj úroveň sledovania liekov a liečiv. Spoločnosti by mali väčší priestor na reakciu a stiahnutie škodlivých liekov z obehu. Rovnako by sa zvýšila dôvera vo farmaceutické spoločnosti, pretože by sa stal pôvod liekov transparentnejší [12].
3.3 Vzdelávanie
Vzdelávacie inštitúcie kvôli pandémií COVID – 19 čelia mnohým novým výzvam. Vzdelávací proces sa preniesol do virtuálneho prostredia a aj keď súčasné technológie dostatočne poskytujú možnosti pre plynulé zabezpečenie vzdelávania existuje niekoľko problémov, ktorým musia pedagógovia čeliť. Medzi tieto výzvy patrí transparentnosť pri hodnotení študentov, rozvoj učebných osnov a overenie elektronického vzdelávania. Autori [10] navrhli systém elektronického vzdelávania založenom na Blockchaine s názvom „Blockchain University“.
V oblasti vzdelávania existuje veľké množstvo záznamov o študentoch medzi ktoré patrí napr. dosiahnutý stupeň vzdelania, získané diplomy, certifikáty, osvedčenia. Tieto záznamy je potrebné zdieľať medzi rôznymi inštitúciami, úradmi, zamestnávateľmi a inými osobami. V súčasnosti nastáva riziko sfalšovania a manipulácie týchto záznamov, čím sa znižuje dôveryhodnosť a pravdivosť týchto záznamov. Tieto záznamy by mohli byť ukladané vo forme blokov v Blockchaine. Vďaka povahe a vlastnostiam Blockchainu by takto uložené a zdieľané záznamy mohli byť považované za pravdivé, správne a dôveryhodné. Navyše, výmena takýchto záznamov by bola rýchla, efektívna a transparentná. Na podobnom princípe by mohli fungovať aj rôzne oprávnenia v iných sférach spoločenského života [14].
3.4 Inteligentná doprava
Inteligentný dopravný systém zahŕňa použitie moderných technológií, výpočtových zariadení, sieť senzorov, bezdrôtovú komunikáciu, systém riadenia dopravných signálov, kamerový systém detekcie rýchlosti, automatické rozpoznávanie EČV, systémy CCTV (uzavretý televízny okruh) na monitorovanie v reálnom čase a systém riadenia dopravných parkovacích lístkov. V kombinácií s najnovšími stratégiami a technikami riadenia dopravy vytvárajú dopravný systém, ktorý je efektívny, bezpečný, rýchly, ekonomický a prepojený. Avšak, problémom súčasných IDS je vysoký objem získaných údajov a ich následné využitie a adresovanie. Blockchain môže zabezpečiť bezpečné zdieľanie týchto údajov, vďaka nemeniteľnosti a distribuovanej sieti. Navyše, údaje nie sú uložené na jednom centralizovanom mieste [11].
Okrem toho, môže Blockchain vyriešiť problém komunikácie a spolupráce medzi jednotlivými prvkami a objektmi IDS. Blockchain môže byť využívaný aj systéme zdieľaných jázd, kde bude vytvorená sieť P2P. Zákazník a poskytovateľ prepravnej služby budú môcť medzi sebou komunikovať bez zásahu tretej strany, čo môže viesť k nižším poplatkom za prepravu. Ďalšou možnosťou aplikácie technológie Blockchain v oblasti dopravy v oblasti meste je implementovanie Inteligentných zmlúv v oblasti elektrických vozidiel a ich nabíjania. Inteligentné zmluvy môžu uľahčiť obchodovanie s elektrickou energiou medzi vozidlami a nabíjacími stanicami. Informácie o dopyte po elektrických vozidlách, o polohe a cenníku nabíjacích staníc sa môže uložiť do Blockchainu a elektrické vozidlo na základe toho môže zvoliť optimálnu nabíjaciu stanicu [3,11].
Inteligentné zmluvy, senzory, systém automatického rozpoznávania EČV, systém CCTV môžu vyriešiť problém prekračovanie niektorých dopravných priestupkov ako sú napr. prekračovanie rýchlosti, vjazd do zakázaných mestských zón, nelegálne parkovanie a pod. V inteligentnej zmluve budú preddefinované priestupky a ak ich identifikované vozidlo splní, tak sa danému vozidlu priradí tento priestupok a prostredníctvom Blockchainovej siete bude majiteľ vozidla pokutovaný.
Prostredníctvom Blockchainu a tokenov môžu obyvatelia platiť za používania cestnej siete, parkovania, vstup do emisných zón, parkovanie, lístok na verejnú dopravu, poplatok za registráciu vozidla a iných poplatkov spojených s dopravou. V súčasnosti existujú bezhotovostné platby, platba cez mobilné telefóny, aplikácie a pod. Blockchain eliminuje sprostredkovateľov, to znamená že obyvatelia by platili priamo poskytovateľovi služby (napr. mestu), platby by boli ľahko sledovateľné a bolo by možné ich jednoducho overiť a priradiť konkrétnej osobe. Navyše, takto získané údaje by sa mohli využívať v rôznych výskumoch a pod. [3].
3.5 Riadenie dodávateľského reťazca
Dodávateľský reťazec predstavuje komplexnú sieť hmotných tokov (tovar, výrobky), služieb a nehmotných tokov (informácie, financie) z miesta nadobudnutia po miesto spotreby. Na dodávateľskom reťazci sa zúčastňuje dvaja alebo viac výrobcov, dopravcov, zasielateľov, kontrolných orgánov, maloobchodníkov a ostatných organizácií, ktoré zabezpečujú zachovanie plynulosti reťazca. Riadenie dodávateľského reťazca si vyžaduje efektívne a v reálnom čase zdieľať údaje o stave a polohe výrobkov. Navyše, pri veľkom množstve zúčastnených strán je nevyhnutné zachovať transparentnosť, správnosť a autentickosť údajov a informácií v rámci dodávateľského reťazca [3]. Dodávateľský reťazec založený na Blockchaine môže vďaka svojím vlastnostiam tieto požiadavky splniť. Obzvlášť v mestskom prostredí, v ktorom pôsobí veľké množstvo objektov dodávateľského reťazca, je nevyhnuté tieto požiadavky zabezpečiť.
Existujú pilotné projekty zamerané na sledovanie tovarov prostredníctvom technológie Blockchain. Spoločnosť Walmart vďaka implementovaniu Blockchainu dokázala vysledovať produkt v priebehu pár sekúnd, v porovnaní so súčasnou úrovňou sledovania tovarov, ktorá je na úrovni dni až týždňov je to obrovský rozdiel. Pre mestskú oblasť sú kľúčové dva dodávateľské reťazce, pri ktorých je kritické dodržiavať stanovené podmienky prepravy alebo skladovania. Ide o potravinársky a farmaceutický dodávateľský reťazec. Okrem vysokej úrovne vysledovania, Blockchain môže zabezpečiť rýchle a bezpečné zdieľanie kľúčových informácií o pôvode výrobkov, aktuálnom stave. Týmto je možné zabezpečiť splnenie napr. teplotných podmienok v rámci dodávateľského reťazca a znížiť riziko ohrozenia zdravia a života občanov škodlivým tovarom [20].
Autori [2] navrhli protokol spravodlivosti pre riadenie dodávateľského reťazca. Protokol zaisťuje spoľahlivý obchod s tovarom medzi maloobchodníkmi a dodávateľmi prenosom nemenných obchodných informácií prostredníctvom Blockchainu a systém vymáhania pokút formou inteligentnej zmluvy. Inteligentné zmluvy by bolo možné použiť aj pri riešení problému nadmernej produkcie a umelom zvyšovaní nákladov. V inteligentnej zmluvy by boli uložené finančné prostriedky a výrobca by začal výrobu až po dosiahnutí určitého množstva [14]. Predovšetkým pre mestskú oblasť by to mohlo mať pozitívne vplyvy, pretože by obchodníci nenakupovali zbytočný tovar po ktorom by nebol dopyt, toto by mohlo mať efekt nižšie množstva preprav v rámci mesta.
3.6 Energie, inteligentná rozvodná sieť
Blockchain môže podporiť vznik decentralizovaného, transparentného a dôveryhodného trhu s elektrickou energiou. Transakcie s elektrickou energiou by boli ukladané vo forme blokov v distribuovanej účtovnej knihe. Inteligentné zmluvy by zautomatizovali obchodovanie a platby za energiu. Ďalším využitím Blockchain v tejto oblasti by mohlo byť zabezpečenie rozvodnej siete a vďaka vlastnostiam ako nemennosť údajov, decentralizácia a zvýšená transparentnosť by nedochádzalo k manipulovaniu meracích zariadení spotreby energie. Navyše by bolo možno efektívne sledovať spotrebu energie ako aj miesta vzniku spotreby. Blockchain. Autori [13] popisovali aplikovanie Blockchaine v inteligentnej sieti napr. monitorovanie elektrickej siete v reálnom čase, nájdenie optimálneho miesta na nabíjanie eklektického vozidla v rámci mestskej oblasti.
Power Ledger je austrálsky startup, ktorý vytvoril lokálny trh na predaj nadbytočnej obnoviteľnej energie prostredníctvom kryptomien. Systém založený na technológií Blockchain umožňuje predaj nevyužitej energie vyrobenej v domácnostiach alebo komerčných zariadeniach, ktoré sú pripojené k existujúcim distribučným sieťam alebo v rámci mikrosiete. Tento princíp umožní vlastníkom takejto energie rozhodnúť, komu ďalej túto energiu predajú. V roku 2017 bol spustený európsky pilotný program zameraný na obchodovanie s energiou použitím vývojovej platformy založenej na Blockchaine od BTL Group v Kanade. Program bol spustený a dokončený v spolupráci BP, Eni Trading & Shipping a Wien Energie. Pilotný projekt využíva technológiu Blockchain na zefektívnenie cezhraničných transakcií a procesov vo vnútri spoločností ako sú napr. potvrdenia, aktualizácie, faktúry, auditovanie a dodržiavanie predpisov počas celého životného cyklu obchodu s energiou. Spoločnosť BTL chce vytvoriť komerčnú verziu riešení obchodovania s energia, ktorá by odhalila významnú úsporu nákladov uplatniteľnú v mnohých oblastiach obchodu s energiou [19].
4 Výzvy
Napriek veľkému potenciálu technológie Blockchain v „inteligentnom meste“, existujú výzvy a bariéry ktoré je potrebné preskúmať pri prijatí a implementácií. Autori [12] označili bezpečnosť a ochranu osobných údajov, priepustnosť transakcií, ukladanie blockchainových dát a skladovanie údajov, energetickú náročnosť, odmeňovacie a pokutové mechanizmy, náklady a legislatívu ako výzvy a bariéry, ktoré je potrebné prekonať a preskúmať pri implementácií Blockchainu v inteligentných mestách. Autori [3] uviedli ako ďalšie výzvy a prekážky pri naplnení potenciálu a cieľu Blockchainu v Inteligentnom meste. Ide o nasledovne: škálovateľnosť, kybernetická ochrana, štandardizácia a interoperabilita, prevádzková a investičné náklady, regulácie oneskorenia a politický vplyv. Ďalej, autori [11] poukázali na udržateľnosť, algoritmus konsenzu, škálovateľnosť, latenciu, vysoký výkon výpočtovej techniky, bezpečné ekonomické modely, identita a súkromie používateľov a nemennosť inteligentnej zmluvy ako ďalšie výzvy pri prijatí Blockchainu v inteligentnom meste.
5 Prípadové štúdie
Tabuľka č.1 zobrazuje mestá a spoločnosti a oblasti, v ktorých vytvorili projekty aplikovanie technológie Blockchain.
Tabuľka 1 Prípady aplikovania technológie Blockchain
V oblasti Inteligentného mesta je najviac rozšírené mesto Dubaj, ktoré vytvorilo iniciatívu „Dubai Blockchain Strategy“. Vďaka tejto iniciatíve bolo možné ušetriť približne 1 miliardu dolárov len nahradením papierových dokumentov elektronickými uložených a zdieľaných v Blockchaine [22]. Ďalším mestom, ktoré investovalo najviac do vývoja a prijatia Blockchainu je hlavné mesto Estónska Tallin [23]. V meste Soul zaviedli inteligentné parkovanie, predpokladá sa zníženie nelegálneho parkovanie o 41%. Ďalej sa predpokladá, že vďaka implementácií Blockchainu v oblasti zdravotníctva je možné ušetriť 180 miliónov dolárov na správe receptov a 1,4 miliardy dolárov na riadený zásob. Vďaka Blockchainu nebude nutné udržiavať nadmerné množstvo bezpečných zásob [24]. Vďaka implementácií Blockchainu do riadenia dodávateľského reťazca predpokladá spoločnosť ChainYard v spolupráci so spoločnosťou IBM zníženie nákladov na overenie a spravovanie informácií o dodávateľoch až o 50% a zníženie času nájdenia nového dodávateľa zo 60 na 3 dni [25]. Predpokladá sa že až 140 miliárd dolárov je viazaných na urovnanie sporov s faktúrami, napr. na preplatky, nedoplatky a pod. Znamená to, že až 14 miliárd dolárov ročne je určené na urovnanie sporov s faktúrami. Vďaka implementovaniu technológie Blockchain a inteligentným zmluvám by bolo možné tieto peniaze ušetriť a investovať do rozvoja a vývoja [26].
6 Záver
Inteligentné mesto sa vyznačuje používaním najmodernejších technológií na efektívne riadenie procesorov v ňom čo má za následok zvyšovanie životnej úrovne obyvateľov mesta. Tento príspevok poskytuje prehľad niektorých oblastí aplikovania technológie Blockchain v Inteligentnom meste, ide predovšetkým o oblastí vládneho sektora, zdravotníctva, vzdelávania, mestských dodávateľských reťazcov, oblasť energie a riadenie dopravy. Vlastnosti technológie Blockchain ako je nemennosť uložených údajov, kryptografický princíp ukladania údajov, systém verejného a súkromného kľúča, systém decentralizácie a distribuovaná sieť peer – to – peer, umožňujú efektívne, rýchlo, bezpečne a transparentne zdieľať akékoľvek údaje všetkým účastníkom Blockchainovej siete alebo platformy. Avšak je potrebné brať do úvahy výzvy a bariéry pri prijatí a implementovaní technológie Blockchain v Inteligentnom meste
7 Literatúra
[1] Aggarwal, S., Kumar, N.,2020. Blockchain 2.0: Smart contracts – Working model., Advances in Computers, Elsevier. ISSN 0065-2458. https://doi.org/10.1016/bs.adcom.2020.08.015
[2] Alahmadi, A. a Lin, X, 2019, Towards Secure and Fair IIoT-Enabled Supply Chain Management via Blockchain-Based Smart Contracts, ICC 2019 – 2019 IEEE International Conference on Communications (ICC), pp. 1-7, doi: 10.1109/ICC.2019.8761216.
[3] Bagloee, S.A., Heshmati, M., Dia, H., Ghaderi, H., Pettit, Ch., Asadi, M., 2021, Blockchain: The operating system of smart cities, Cities, Volume 112, 103104, ISSN 0264-2751, https://doi.org/10.1016/j.cities.2021.103104
[4] Bakıcı, T., Almirall, E. & Wareham, J. A, 2013, Smart City Initiative: The Case of Barcelona. J Knowl Econ 4, 135–148. https://doi.org/10.1007/s13132-012-0084-9
[5] Barrionuevo, J.M., Berrone, P., Ricart, J.E, 2012, Smart Cities, Sustainable Progress: Opportunities for Urban Development, IESE Insight, DOI:10.15581/002.ART-2152
[6] Dujak D., Sajter D., 2019, Blockchain Applications in Supply Chain. In: Kawa A., Maryniak A. (eds) SMART Supply Network. EcoProduction (Environmental Issues in Logistics and Manufacturing). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-91668-2_2
[7] Jun, M.S., 2018. “Blockchain government – a next form of infrastructure for the twenty-first century” J. Open Innov. Technol. Mark. Complex. 4, no. 1: 7. https://doi.org/10.1186/s40852-018-0086-3
[8] Kshetri, N., a Voas, J., 2018, Blockchain-enabled E-voting. IEEE Software, 35(4), 95-99. doi:10.1109/MS.2018.2801546
[9] Li, S., 2018, Application of Blockchain Technology in Smart City Infrastructure, 2018 IEEE International Conference on Smart Internet of Things (SmartIoT), pp. 276-2766, doi: 10.1109/SmartIoT.2018.00056.
[10] Lam, T.Y., a Dongol, B., 2020, A blockchain-enabled e-learning platform, Interactive Learning Environments, DOI: 10.1080/10494820.2020.1716022
[11] Majeed, U., Khan, L.U., Yaqoob, I., Ahsan Kazmi, S.M., Salah, K., Hong, CH.S., 2021, Blockchain for IoT-based smart cities: Recent advances, requirements, and future challenges, Journal of Network and Computer Applications, Volume 181, 103007, ISSN 1084-8045, https://doi.org/10.1016/j.jnca.2021.103007.
[12] Mettler, M., 2016, Blockchain technology in healthcare: The revolution starts here, 2016 IEEE 18th International Conference on e-Health Networking, Applications and Services (Healthcom), pp. 1-3, doi: 10.1109/HealthCom.2016.7749510.
[13] Musleh, A.S., Yao G., Muyeen, S.M., 2019, “Blockchain Applications in Smart Grid–Review and Frameworks,” in IEEE Access, vol. 7, pp. 86746-86757, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2920682
[14] Salha, R. , El-Hallaq, M. and Alastal, A., 2019, Blockchain in Smart Cities: Exploring Possibilities in Terms of Opportunities and Challenges. Journal of Data Analysis and Information Processing, 7, 118-139. doi: 10.4236/jdaip.2019.73008.
[15] Washburn, D., Sindhu, U., Balaouras, S., Dines, RA, Hayes, NM a Nelson, LE, 2010, Helping CIOs Understand “Smart City” Initiatives Defining The Smart City, Its Drivers, And The Role Of The CIO. Forrester Research, Inc., Cambridge, MA. http://public.dhe.ibm.com/partnerworld/pub/smb/smarterplan
[16] Xie, J., a kolektív, 2019, A Survey of Blockchain Technology Applied to Smart Cities: Research Issues and Challenges, in IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 21, no. 3, pp. 2794-2830, thirdquarter, doi: 10.1109/COMST.2019.2899617.
[17] Inteligentný Dubaj. Dostupné online: https://www.smartdubai.ae/initiatives/blockchain [cit. 20.6.2021].
[18] NATIONAL LEAGUE OF CITIES, 2018, Blockchain in Cities RESTORING TRUST AND TRANSPARENCY IN DIGITAL TRANSACTIONS https://www.nlc.org/wp-content/uploads/2018/05/CSAR_Blockchain-Report-PRINT.pdf
[19] DHL Trend Research, 2018. Blockchain in Logistics. Dostupné online: https://www.dhl.com/content/dam/dhl/global/core/documents/pdf/glo-core [cit. 22.6.2021]
[20] Walmart a IBM – Blockchain. Dostupné online: https://techcrunch.com/2018/09/24/walmart-is-betting-on-the-blockchain-to-improve-food-safety/ [cit. 22.6.2021]
[21] IBM Inteligentnejšie mestá 5 ročná výzva, Dostupné online: https://labs.sogeti.com/ibms-smarter-cities-challenge-5-year-evaluation/ [cit. 22.6.2021]
[22] Smart Dubai. Dostupné online: https://www.smartdubai.ae/initiatives/blockchain [cit. 24.6.2021]
[23] E-Estonia. Dostupné online: https://e-estonia.com/ [cit. 24.6.2021]
[24] LedgerDomain prípadová štúdia. Dostupné online: https://www.hyperledger.org/learn/publications/ledgerdomain-case-study [cit. 24.6.2021]
[25] ChainYard prípadová štúdia. Dostupné online: https://www.hyperledger.org/learn/publications/chainyard-case-study [cit. 24.6.2021]
[26] DLT Labs prípadová štúdia. Dostupné online: https://www.hyperledger.org/learn/publications/dltlabs-case-study [cit. 24.6.2021]
Autori:
Mikuláš ČERNÝ1, Marián GOGOLA2
Tituly a pôsobisko autorov:
1Ing. Mikuláš Černý, Katedra cestnej a mestskej dopravy, Fakulta prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov, Žilinská univerzita v Žiline, Univerzitná 8215/1, 010 26, Žilina, Slovensko E-mail: mikulas.cerny@stud.uniza.sk
2doc. Ing. Marián Gogola, PhD., Katedra cestnej a mestskej dopravy, Fakulta prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov, Žilinská univerzita v Žiline, Univerzitná 8215/1, 010 26, Žilina, Slovensko E-mail: marian.gogola@fpedas.uniza.sk
VYTLAČIŤ