スマートシティの基本概念
スマートシティとは、
「グローバルな諸課題や都市や地域の抱えるローカルな諸課題の解決、また新たな価値の創出を目指して、ICT 等の新技術や官民各種のデータを有効に活用した各種分野におけるマネジメント（計画、整備、管理・運営等）が行われ、社会、経済、環境の側面から、現在および将来にわたって、人々（住民、企業、訪問者）により良いサービスや生活の質を提供する都市または地域」
と内閣府は定義しています。
引用元）
https://www8.cao.go.jp/cstp/society5_0/smartcity/index.html
AI、再生可能エネルギーなどの最新技術を活用して、都市の持続可能性と利便性を高める未来型の都市モデルです。
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脱炭素社会との具体的な関係
スマートシティと脱炭素社会は、持続可能で効率的な未来の社会を実現するために深く結びついています。
スマートシティが目指す「デジタル技術を活用した効率化」と、脱炭素社会が求める「温室効果ガス削減」は、共通の目標に向かっています。以下に、具体的な関係をわかりやすく解説します。
エネルギー管理と効率化
・スマートシティの役割
再生可能エネルギー（太陽光、風力、水力）を都市全体で導入し、エネルギーの脱炭素化を進めます。また、スマートグリッドを活用して、エネルギーの需要と供給をリアルタイムで最適化します。
・脱炭素社会への貢献
再生可能エネルギーの普及により、化石燃料の利用が削減され、効率的なエネルギー管理で無駄を減らし、CO2排出量を低減します。
具体例：日本の「豊田市 Woven City」プロジェクトでは、水素エネルギーと再生可能エネルギーを利用した脱炭素型都市運営を目指しています。
スマートモビリティ（＝移動手段の効率化）
・スマートシティの役割
電動車両（EV）や燃料電池車（FCV）の普及により、都市内での移動手段をガソリン車からEVへシフトします。AIやIoTで交通流を最適化する交通管理システムを導入し、渋滞を減らします。
また、MaaS（Mobility as a Service）の導入で、公共交通機関、自転車、シェアカーなどを組み合わせ、効率的な移動を促進します。
・脱炭素社会への貢献
ガソリン車の利用削減により、輸送部門のCO2排出量が大幅に減少し、公共交通機関の利用促進で、1人当たりのエネルギー消費量が削減されます。
具体例：シンガポールでは、AIを活用して公共交通の運行を最適化し、渋滞削減とCO2排出削減を実現しています
スマートビルディングと省エネ技術
・スマートシティの役割
エネルギーマネジメントシステム（EMS）の導入により、ビルや住宅のエネルギー消費を自動的に最適化し、ゼロエネルギービル（ZEB）の普及により、太陽光発電や断熱技術を活用し、建物のエネルギー消費を実質ゼロにします。
・脱炭素社会への貢献
ビルや住宅の省エネ化で都市全体のエネルギー消費を削減し、エネルギーの地産地消を促進し、長距離輸送による排出量を削減します。
具体例：ヨーロッパでは、スマートビルディングの設計で建物が自己発電を行い、エネルギー消費をゼロにする事例が増えています。
都市インフラと自然エネルギーの融合
・スマートシティの役割
垂直庭園、緑の屋根、都市農園など都市部に自然エネルギーを取り入れるインフラを構築し、炭素吸収を強化したり、雨水利用や都市緑化を進め、都市の環境負荷を軽減します。
・脱炭素社会への貢献
植物の炭素吸収能力を活用して、大気中のCO2濃度を低下させ、都市環境を改善し、ヒートアイランド現象を軽減します。
具体例：パリの「スマートグリーンシティ」プロジェクトでは、都市緑化を進めることで都市のCO2吸収能力を強化しています。
デジタル技術の活用による効率化
・スマートシティの役割
IoTセンサーやAIを利用し、エネルギーや資源の利用状況をリアルタイムでモニタリングしたり、デジタルツイン技術を使い、都市全体の仮想モデルを作成し、エネルギー利用や交通の最適化をシミュレーションします。
・脱炭素社会への貢献
エネルギーの無駄遣いをリアルタイムで削減し、都市全体の効率化により、CO2排出量を大幅に減少します。
具体例：ドバイでは、スマートグリッドやデジタルツインを活用し、2030年までにCO2排出量を30%削減する計画が進行中です。
スマートシティは、デジタル技術を活用した都市運営の効率化を通じて、脱炭素社会の実現を加速します。
再生可能エネルギーの導入、スマートモビリティ、スマートビルディング、自然エネルギーの活用など、具体的な取り組みを通じて、都市全体での持続可能性を向上させます。これにより、都市生活が環境に与える負担を減らしつつ、快適さと利便性を両立した社会を構築することが期待されています。
IoTとAIで実現するエネルギー管理の効率化
スマートシティの中核技術であるIoTとAIは、都市全体のエネルギー管理を効率化し、環境負荷の軽減に大きく貢献しています。IoTセンサーを活用することで、建物や施設ごとのエネルギー消費データをリアルタイムで収集し、クラウドに蓄積します。このデータをAIが解析することで、エネルギー需要の予測や無駄な消費の削減が可能になります。
例えば、AIは過去のデータを基にエネルギー需要を予測し、ピーク時の負荷を抑えるために設備の稼働を調整します。また、IoTセンサーは空調や照明の使用状況をモニタリングし、利用されていないエリアでは自動的にエネルギーをカットするなどの省エネ対策を実施します。
さらに、再生可能エネルギーの活用を最適化する点でもIoTとAIは不可欠です。太陽光や風力発電から得られるエネルギーの供給状況をリアルタイムで監視し、電力の需要と供給のバランスを取ることで、エネルギーの無駄を最小限に抑えます。
このように、IoTとAIはエネルギー管理を高度化し、脱炭素社会の実現を支える重要な役割を果たしています。スマートシティの発展とともに、この技術はさらに進化し、持続可能な都市モデルの実現を加速させるでしょう。
スマートシティの実例〜国内外の取り組み事例〜
国内のスマートシティの取り組みは、政府や省庁、自治体、企業などの連携によって、先進的な都市づくりに取り組んでいます。日本のスマートシティは「Society5.0」の実現へとつながるものとして位置づけられているのが特徴です。
Society5.0とは、内閣府では以下のように定義されています。
【サイバー空間（仮想空間）とフィジカル空間（現実空間）を高度に融合させたシステムにより、経済発展と社会的課題の解決を両立する人間中心の社会（Society）】
東京都港区 Smart City Takeshiba
ソフトバンク株式会社 東急不動産株式会社は、東京・竹芝エリアにおいて、スマートシティプロジェクト「Smart City Takeshiba」を推進しています。 この取り組みは都市型スマートシティのモデルケースを構築することを目的としています。
「Smart City Platform」では、ビルや街中に設置されたセンサーデバイスから収集したデータを活用し、リアルタイムで必要な情報を提供しています。
例えば、エレベーターの混雑状況をセンサーで把握し、その状況に応じて音声案内を自動で切り替える仕組みを導入しています。 また、レストランの空席情報や電車の遅延情報、災害情報などをスマートフォンやデジタルサイネージを通じて提供し、街で過ごす人々に快適な環境を提供しています。
さらに、ソフトバンクは「Smart City Platform」というデータプラットフォームを開発し、ビル内外のさまざまなデータを統合・分析することで、価値ある情報を提供しています。 このプラットフォームを活用し、来客人数の可視化やリアルタイムクーポンの配信、入館管理やオフィスファシリティのIoTサポートなど、多岐にわたるソリューションを展開しています。
・テナント向けソリューション
店舗向けには、来店者の属性分析レポートを提供し、空席率に応じた限定クーポンを自動配信することで、アイドルタイムの集客効率化を図っています。また、店舗ごとの混雑状況を可視化し、来館者が足を運びやすい環境を整備しています。
・ワーカー向けソリューション
エレベーターホール、飲食店、トイレなどの混雑状況を、ワーカー専用アプリやデジタルサイネージでリアルタイムに配信。さらに、オフィスフロア入館時にはAIによる温度検知を行う顔認証ゲートや、最適なエレベーターへの誘導システムを導入し、働く人々に安全で快適な環境を提供しています。
・ビル管理者向けソリューション
ビル管理者向けには、入館管理やオフィスファシリティのIoTサポートを提供し、効率的なビル運営を支援しています。
これらの取り組みにより、ソフトバンクは竹芝エリアでのスマートシティ化を推進し、都市の利便性と快適性の向上を目指しています。
出典）
https://www.softbank.jp/biz/dx/takeshiba/
https://www.mlit.go.jp/toshi/tosiko/content/001514503.pdf
群馬県前橋市 | 視覚障がい者歩行支援アプリ「めぶくEye」
「めぶくEye」は、視覚障がい者の歩行を支援するスマートフォン向けアプリで、2024年2月27日より前橋市内で利用可能となりました。
このアプリは、AIとGPSを活用して視覚障がい者の安全な移動をサポートし、また、視覚障がい者と支援者をマッチングする共助の仕組みを提供しています。
主な機能は以下の通りです。
・AIナビ機能：目的地を設定して案内する「AI道案内」と、周辺情報を提供する「AIお散歩」の2種類があります。
・遠隔サポート機能：専門オペレーターとビデオ通話を行い、カメラ映像と現在地情報を基に歩行や買い物の支援を受けられます。
・現地サポート機能：支援者が事前に登録し、視覚障がい者の要請に応じてマッチング。専門オペレーターが合流までサポートします。
これらの機能により、視覚障がい者の自立した移動を支援し、地域社会での共助を促進しています。
出典）
スマートシティ会津若松
会津若松市では東日本大震災からの復興をきっかけに2013年から「スマートシティ会津若松」を推進しています。これまで「市民」「地域」「企業」の「三方良し」の実現を目指し、産学官連携で健康、福祉、教育、防災などさまざまな分野におけるICT活用を行ってきました。
「スマートシティ会津若松」が目指すのは、デジタル技術を活用して、安心して暮らし続けられる効率的で利便性の高いまち。そして、地域に情報を残し、活用することで新しい仕事が増え、地域が元気になる魅力的なまちの実現です。
この実現に向け、国の「デジタル田園都市国家構想推進交付金（タイプ ３）」の採択を受け、「食・農」「観光」「決済」「ヘルスケア」「防災」「行政」の６つの分野で、デジタル技術を活用した取り組みを進めています。
参照）
https://www.city.aizuwakamatsu.fukushima.jp/docs/2024072600027/file_contents/smartcity_kihon.pdf
北海道札幌市｜DATA-SMART CITY SAPPORO
札幌市は人口が多い大都市であると同時に、少子高齢化が進行しており、効率的な都市運営が求められています。冬季の雪害対策や観光都市としてのポテンシャル向上など、札幌市特有の課題に対応する必要がありました。
主な取り組みは以下です。
・データ連携基盤の構築
札幌市の各分野で得られるデータを集約・共有するプラットフォームを整備し、データを一元管理し、行政や民間企業、市民が利活用できる環境を提供することで、雪害や交通渋滞など、地域特有の課題に迅速に対応できます。
・スマートモビリティ
バスや鉄道の運行情報をリアルタイム提供、MaaS（Mobility as a Service）を活用した市民の移動利便性向上など、AIやIoTを活用した交通システムの効率化し、自家用車利用の抑制と公共交通の最適化を行います。
・雪害対策
降雪量センサーや除雪車のGPS管理などの除雪作業の効率化を目指すデータ活用など冬季の降雪や雪害に対するデジタル技術の活用や、除雪作業進捗の可視化で雪害対策のコスト削減と迅速な対応します。
・スマートエネルギー
地域エネルギー会社と連携したスマートグリッドの構築や太陽光発電や蓄電池など、再生可能エネルギーの導入や効率的なエネルギー管理でCO2排出量削減とエネルギーの地産地消を目指します。
・スマートヘルスケア
健康診断結果のデータ管理、市民の生活習慣改善を促すアプリの提供など医療データを活用し、住民の健康増進を支援し、健康寿命の延伸と医療費削減します。
・スマート観光
札幌市の観光資源を活用し、国内外からの観光客誘致を強化。具体的には、多言語対応の観光アプリの提供や混雑状況をリアルタイムで表示し、観光地の分散を促進するなど、観光満足度の向上と地域経済の活性化を目指します。
参照）
シンガポール Tengah Town(テンガータウン)
シンガポールは、スマートシティの先進国として、AIやIoTなどのデジタル技術を活用し、都市機能の効率化と持続可能性の向上に取り組んでいます。
Tengah Town（テンガータウン）は、シンガポールで進行中の新しい都市開発プロジェクトであり、国初の「森林都市」として設計されています。このプロジェクトは、環境の持続可能性とスマート技術を融合し、住民の快適な生活を支えるモデルとなることを目指しています。
シンガポール政府の「Smart Nation」構想の一環として計画された持続可能な都市開発を実現し、シンガポールの成長を支えるための次世代型住宅地で、新規開発エリアとして、42,000戸の住宅が段階的に建設され、約70,000人の住民が居住する予定です。「森林都市」として設計され、緑地と建物が共存し、約100ヘクタールの自然緑地が設置され、生態系保護と都市生活の調和を目指します。
スマートホームやスマートインフラなどスマート技術の導入し、再生可能エネルギーの導入や、車の少ない都市で、カーボンニュートラルにも取り組んでいます。
テンガータウンのプロジェクトでは、スマートシティ関連事業に取り組む日本企業も多く、空調大手のダイキン工業や、東京海上ホールディングスも参画している。
ダイキン工業は、シンガポール電力と協業し、スマートシティの住居に先進の地域冷房システムを供給します。各家庭では、個別にエアコンを設置するシステムに比べて30％のライフサイクルコストの削減を実現するとしています。
一方、従来の都市とは異なるインフラや施設を持つスマートシティでは、スマートシティ向けの保険が必要になるが、東京海上ホー ルディングスのシンガポール現地法人・Tokyo Marine Life Insurance Singaporeはテンガータウンで入居者のみなさんの安心・安全で豊かな暮らしを支えるべく、保険商品・サ ービスの提供を通じて、持続可能性のあるスマートシティの実現に向けた取り組みを展開するとしており、今後は、スマートシティや管理アプリの実現に合わせてよりパーソナライズされた保険商品・サービスの開発・展開を検討してまいりますとしています。
出典）
https://www.daikin.co.jp/press/2020/20201110
https://www.tokiomarinehd.com/newsroom/release/l6guv3000000doz3-att/20211227_j.pdf
中国杭州市 ET City Brain
ET City Brain（ETシティブレイン）は、中国浙江省杭州市で導入されたAIを活用した都市運営管理システムです。中国のIT大手であるアリババグループが開発し、交通管理や公共安全、都市サービスの効率化を目的としたスマートシティプロジェクトの一環として運用されています。このシステムは、AI技術を用いて膨大な都市データをリアルタイムで解析し、都市全体の効率性と住民の生活の質を向上させています。
都市内の交通、公共サービス、緊急対応に関連するデータを統合し、AIを用いたリアルタイム分析で、迅速な意思決定をサポートすることで、交通渋滞の緩和、緊急対応の迅速化、公共サービスの効率化、都市全体の持続可能性向上を目的をしています。
スマートシティ導入の課題と解決策
初期投資のコスト負担
スマートシティの実現には、高度なインフラ整備やIoTデバイスの導入が必要で、多額の初期投資が求められます。
解決法：
官民連携モデルや国際機関からの助成金を活用することで、資金の負担を軽減する解決策が考えられます。
データセキュリティとプライバシーの懸念
スマートシティでは大量のデータを扱うため、個人情報の漏洩リスクが課題となります。
解決法：
最新の暗号化技術やデータアクセス管理を強化し、さらに厳格なプライバシー保護規定を導入することが必要です。
技術の運用・維持管理
スマートシティの持続的な運用には、専門知識を持つ人材や長期的なメンテナンスが不可欠です。
解決法：
現地での人材育成プログラムや、専門企業との提携による効率的な運用体制を構築することが効果的です。
これらの課題を解決することで、スマートシティは環境負荷の軽減だけでなく、住民生活の質の向上を実現する持続可能な都市モデルとして進化していきます。
スマートシティがもたらすメリット
スマートシティがもたらすメリットは、デジタル技術やデータ活用によって、都市の効率性を高め、環境に優しい社会を実現し、人々の生活の質を向上させることです。以下に、具体的なメリットをわかりやすく解説します。
交通とモビリティの効率化
１.渋滞の緩和
スマート交通管理:
・AIが交通量をリアルタイムで解析し、信号を最適に制御。
MaaS（Mobility as a Service）:
・電車、バス、シェアカーを統合したプラットフォームで最適な移動手段を提案。
２.公共交通の利便性向上
リアルタイム情報の提供
・スマホでバスや電車の到着時間、混雑状況が確認可能になり、遅延が少なく、計画的に移動できる。
自動運転車両の活用
・自動運転バスが交通弱者の移動をサポートします。
環境負荷の軽減
１.エネルギー効率の向上
スマートグリッド
・電力需要が低い時間帯に太陽光エネルギーを蓄電し、ピーク時に供給するなど、再生可能エネルギーを活用し、電力供給を最適化。
ゼロエネルギービル（ZEB）
・自家発電や省エネ技術で、建物のエネルギー消費を実質ゼロに。
２.大気質と廃棄物管理
環境データのモニタリング
・大気汚染や水質をセンサーで監視し、改善策を即時に実行。
廃棄物管理の効率化
・スマートゴミ箱が満杯になると自動通知し、収集ルートを最適化。
安全性と安心感の向上
１.犯罪の予防
スマート監視カメラ
・AIを活用した防犯システムが不審な動きを検知し、迅速な対応が可能のなり、犯罪率が低下します。
緊急時の迅速対応
・火災や交通事故をリアルタイムで検知し、早急に対応。
２.災害対策
予測技術の活用
・デジタルツインで災害のシミュレーションを実施するなど、センサーやAIで地震、洪水、台風のリスクを予測。
迅速な避難誘導
・リアルタイム情報を提供し、効率的な避難をサポート。
住民生活の質（QoL）の向上
１.快適で便利な生活環境
スマートホーム
・外出中でもスマホから家電を操作可能になるなどIoTを活用して、照明や家電、空調を自動制御。
公共サービスのデジタル化
・デジタル住民カードで、手続きがオンラインで完結し、役所に行く手間が省けるなど、例健康保険や税金関連の手続きが簡素化。
２.健康と福祉の向上
ヘルスケアサービスの強化
・ウェアラブルデバイスで健康状態をモニタリング。
・医療データの共有により、予防医療や迅速な診断が可能。
高齢者の見守りサービス
・センサーで異常を検知し、即座に家族や介護スタッフに通知。
スマートシティは、都市が抱える交通渋滞、環境負荷、住民サービスの非効率性などの課題を解決し、より快適で持続可能な生活を提供します。
技術とデータを活用して効率化を図るだけでなく、住民が参加しやすい社会を作り上げることも大きな魅力です。これにより、生活の質が向上し、環境と経済が調和した未来都市が実現します。
未来のスマートシティがもたらす環境と生活の変化
スマートシティは、最先端の技術を活用して環境問題に取り組み、市民の生活を豊かにする新しい都市の形を描きます。環境面では、再生可能エネルギーの普及やスマートグリッドの導入により、効率的なエネルギー管理が可能になることによりCO₂排出量が大幅に削減され、脱炭素社会の実現が加速します。
一方、市民の生活はテクノロジーの恩恵を受けて、より快適で便利になります。AIが交通渋滞を予測し、最適な移動ルートを提示することで移動時間が短縮されたり、IoTセンサーがリアルタイムで空気質や騒音レベルを監視し、環境の改善に貢献したりすることが可能になるでしょう。
さらに、スマートシティでは、ゴミ収集やエネルギー供給が自動化されることで、効率的な都市運営が実現します。災害時には迅速な情報共有やリスクマネジメントが可能になり、安全性も向上します。
まとめ
未来のスマートシティは、単なる技術革新ではなく、環境、経済、社会を一体的に進化させる新たな都市の形を描きます。スマートシティが広がることで、脱炭素社会の実現が加速し、次世代により良い地球を残すための大きな礎となるでしょう。
持続可能な環境と快適な生活を両立させる都市モデルとして、私たちに新たな可能性を提供します。これは単なる技術の進化ではなく、社会全体の意識改革をも促す大きな一歩です。
この記事の執筆・監修者
Aidiot編集部「BtoB領域の脳と心臓になる」をビジョンに、データを活用したアルゴリズムやソフトウェアの提供を行う株式会社アイディオットの編集部。AI・データを扱うエンジニアや日本を代表する大手企業担当者をカウンターパートにするビジネスサイドのスタッフが記事を執筆・監修。近年、活用が進んでいるAIやDX、カーボンニュートラルなどのトピックを分かりやすく解説します。
