Tiedon yhdistäminen digitaalisen kaksosen ytimessä

Visualisointi korostuu suunnittelussa ja osallistamisessa. Digitaalisen kaksosen kautta pyritään muodostamaan mahdollisimman havainnollinen kuva tulevaisuuden kaupungista yhdistämällä esimerkiksi suunnittelukohteiden malleja koko kaupungin malliin. Mahdollisia käyttökohteita ovat esimerkiksi osallistava suunnittelu, suunnittelukohteiden kaupunkikuvallinen tarkastelu, kaavoitus ja palautteen kerääminen erityisryhmiltä. 

Sensoritieto ja IoT -datalähteet ovat toinen yleisesti mainittu näkökulma digitaaliseen kaksoseen. Tällöin keskeinen elementti on reaaliaikaisen ja staattisen tiedon yhdistäminen, esimerkiksi lämpötilan tai energiankulutuksen mittatietojen yhdistäminen kaupunkiympäristön kohteita kuvaavaan paikkatietoon. Tällainen digitaalinen kaksosen tarjoaa lähtökohdan esimerkiksi rakennusten energiankulutuksen seurantaan, ongelmakohtien tunnistamiseen ja erilaisiin analyyseihin.

Kaupungin digitaalisen kaksosen ei siis tarvitse olla yksittäinen valtava tietokanta, vaan enemmänkin verkottuneiden järjestelmien muodostama kokonaisuus. Tiedon yhdistämisen kannalta tiedon alkuperäistä sijaintia tärkeämpää onkin, että tieto olisi käytettävissä rajapintojen yli.

Data-arkkitehtuuri luo perustan

Riippumatta siitä, mitä kaupungin digitaalisen kaksosen katsotaan sisältävän, kaupungin data- ja toiminta-arkkitehtuuri muodostaa lähtökohdan sen kehittämiselle. Digitaalisen kaksosen ytimessä on tiedon yhdistäminen, jolloin yhdistettävän tiedon täytyy luonnollisesti olla saatavilla, riittävän laadukasta ja yhdistämisen kannalta sopivassa muodossa. Digitaalisen kaksosen takaa löytyykin valtava määrä kaupungin data- ja prosessityötä.

Hyvin suunniteltu toiminta-arkkitehtuuri ja toimivat tietojärjestelmät mahdollistavat laadukkaiden aineistojen tuottamisen. Tiedon yhdistämistä tukevat hallitut tiedon rakenteet, kohteiden yhtenäiset tunnisteet ja laadukas metatieto. Hyvin suunniteltu toiminta-arkkitehtuuri pyrkii varmistamaan, että jokaisella tietolähteellä on omistaja ja selkeä alkupiste. Mitä vähemmän prosessissa tarvitaan erilaisia aineistojen kopioita, sitä helpommin tieto kokonaisuutena pysyy ajan tasalla.

Tiedon yhdistämisen kannalta kaikkea tietoa ei ole tarpeen tallentaa yhteen järjestelmään. Kaupungin digitaalisen kaksosen ei siis tarvitse olla yksittäinen valtava tietokanta, vaan enemmänkin verkottuneiden järjestelmien muodostama kokonaisuus. Tiedon yhdistämisen kannalta tiedon alkuperäistä sijaintia tärkeämpää onkin, että tieto olisi käytettävissä rajapintojen yli. Toimivat rajapinnat luovat edellytyksiä yhdistellä aineistoja myöhemmissä prosesseissa. 

Kaupungin digitaalista kaksosta rakennettaessa kyse onkin usein tällaisten monista lähteistä tulevien tietojen yhdistävien prosessien kehittämisestä. Jos tieto on kaupungin digitaalisen kaksosen “polttoaine”, erilaiset automaattiset tiedonkäsittelyn prosessit, dataputket, ovat sen moottorin osia. 

Kuinka kaupungin digitaalinen kaksonen näkyy kaupunkilaiselle?

Kaupungin toiminnan tarkoitus on tuottaa laadukasta elinympäristöä ja palveluita asukkaille ja toimintaympäristö yrityksille. Kaupungin digitaalista kaksosta ei voida rakentaa pelkästään toteuttamisen ilosta tai abstraktiin päämäärään pyrkien, vaan on löydettävä käyttötapauksia joiden kautta hyötyjä saadaan irti myös kaupunkilaisille. 

Kaupungin digitaalisen kaksosen tapauksessa ensimmäisiä selkeitä tavoiteltavia hyötyjä ovat erilaiset suunnittelun työkalut ja menetelmät. Tuomalla erilaisia kaupunkiympäristön kohteita tarkasteltavaksi samoihin järjestelmiin pyritään helpottamaan ongelmien tunnistamista, parantamaan yhteistyötä ja sitä kautta tuottamaan laadukkaampaa kaupunkiympäristöä ja toimintaa. Kaupunkilaisille voidaan helpommin avata osallistumisen kanavia ja palautteen antamisen reittejä, toivottavasti myös aiempaa yhtenäisempien työkalujen kautta.

Hyötyjen kannalta on kuitenkin toisinaan vaikea rajata, mitkä hyödyistä tarkalleen ottaen syntyvät digitaalisen kaksosen kautta ja mitkä sen taustalla olevan data-arkkitehtuurin yhteydessä. Yhteentoimivat järjestelmät ovat sekä digitaalisen kaksosen edellytys, että mekanismi hyötyjen syntymiselle. Ehkä digitaalinen kaksonen onkin yksi ilmenemä suuremmalle kokonaisuudelle ja etenemiselle kohti toimivaa kaupunkitietoa.

Uusia tuulia

Tekniikka kehittyy ja vaikuttaa myös kaupungin digitaalisen kaksosen määrittelyyn ja toteutukseen. Uusia tietolähteitä ilmestyy ja alustoja työkalujen rakentamiselle tulee saataville. Mihin digitaalisen kaksosen kehitys on seuraavaksi menossa?

Digitalisoituvan liikenteen tarjoamat tietolähteet ovat hyvä esimerkki kaupungin digitaalisen kaksosen kannalta kiinnostavasta uudesta aineistosta. Autot, hyötyajoneuvot ja kaupunkiympäristössä käytettävät uudet liikkumisen palvelut tuottavat kaikki liikkumisen lisäksi myös tietoa omasta toiminnastaan ja ympäristöstä. Tarkastelemalla kootusti liikkujien reittejä voidaan tunnistaa mahdollisia ongelma-alueita ruuhkien kannalta tai pyrkiä löytämään parhaita pisteitä uusien palveluiden sijoitteluun. Ei kuitenkaan ole selvää, mihin asti kaupungin digitaalinen kaksonen laajenee liikenteen kontekstissa ja milloin on luontevampaa alkaa puhua eri asiasta – esimerkiksi kaupungin liikenteen digitaalisesta kaksosta?

Pelimoottoriteknologia, VR-lasit ja lisätyn todellisuuden teknologiat avaavat mahdollisuuksia käyttää digitaalisen kaksosen aineistoja uusilla alustoilla. Tässä kirjoituksessa on keskitytty melko paljon kaupungin digitaalisen kaksosen tiedolliseen puoleen – tiedon yhdistämiseen ja sen edellytyksiin. Kuitenkin kaupunkilaisille päätyvien sovellusten kannalta erilaiset visualisoinnin teknologiat ovat kiinnostavia ja tarpeellisia myös digitaalisen kaksosen kannalta. 

Sosiaalinen ulottuvuus – vaikka kaupungin digitaalisesta kaksosesta puhuttaessa aiheet ovat hyvin usein varsin teknisiä, olisi syytä muistaa myös kaupungin digitaalisen kaksosen yhteys erilaisiin sosiaalisiin prosesseihin. Tietoa kaupungissa tuottavat ja käyttävät kuitenkin ihmiset, ja ihmisten muodostavat organisaatiot. Edettäessä kohti tarkempaa tietoa esimerkiksi liikkumisesta tullaan myös lähelle yksilön tiedon ja kokemuksen rajoja. Ehkä tulevaisuudessa kaupungin digitaalinen kaksosen alkaa hallitusti vuorovaikuttaa kaupunkilaisen henkilökohtaisen digitaalisen kaksosen kanssa?

Kuva: Kari Ylitalo, Helsinki Partners