Kohti älykästä kaupunkia - toimittajaloukku, kaikki avoimeksi vai kultainen keskitie?

Digitalisaatio on kovaa vauhtia valtaamassa kaupunkiympäristöä ja leviämässä sen jokaiseen kolkkaan: teihin, ajoneuvoihin, energiaverkkoihin, turvallisuusjärjestelmiin sekä vesi- ja jätehuoltoon. Tietoa pystytään keräämään ja hyödyntämään yhä tehokkaammin, mikä taas mahdollistaa laajan kirjon uusia dynaamisia palveluja. Tällaisia on jo nähty esimerkiksi joukkoliikenteessä, jossa HSL:n Kutsuplus-pilotti tarjosi dynaamista joukkoliikennettä, jätehuollossa, jossa suomalainen Enevo kehittää älykästä dynaamista jätekeräystä ja kaupunki-infrastruktuurin ylläpidossa, jossa kaupunkilaiset voivat ilmoittaa kaupungille korjaustarpeista.

Kokonaisuudessaan kehitys on kiteytymässä yhteen megatrendiin, joka kulkee nimellä älykäs kaupunki, Smart City: kaupunkiympäristö, jossa digitaalisuutta hyödynnetään täysimääräisesti ja palvelut toimivat reaaliaikaisesti ja joustavasti.

Vaikka termi hakee vielä tarkkaa määrittelyä ja voi tapauksesta riippuen pitää sisällään erilaisia teknologioita ja toimialoja, vipinää sen ympärillä on valtavasti niin kansainvälisellä kuin kansallisella tasolla. Smart City -ratkaisut voivat parantaa merkittävästi tuottavuutta ja luoda uudenlaista arvoa. Ne tarjoavat kaupungeille mahdollisuuden sujuvoittaa prosesseja, aktivoida kaupunkilaisia sekä edistää kestävää, ympäristötietoisempaa kehitystä. Horisontissa näkyy myös merkittävä mahdollisuus uudenlaiselle liiketoiminnalle. Vaikka ollaan vielä kehityskaaren alkuvaiheessa ja yritysten ansaintalogiikat hakevat sopivaa mallia, mahdollisista uusista palveluista on nähty vasta jäävuoren huippu.

Smart City -markkinan uskotaankin kasvavan merkittävästi seuraavien vuosien aikana. Kansainvälisellä tasolla kaupungit sekä teknologiayhtiöt investoivat tällä hetkellä vahvasti uusiin ratkaisuihin ja kehitykseen. Vientipotentiaali suomalaisille yrityksille on siis mittava.

Haasteitakin on edessä. Vaikka potentiaali on valtava, käytännössä kuitenkin Smart City -ratkaisut ovat tällä hetkellä paljolti sirpaloituneita ja kaupungit sekä toimialasektorit (esim. liikenne, rakennettu ympäristö ja energia) toimivat erillään. Tämä on johtanut tilanteeseen, jossa innovaatiot, tuotteet ja palvelut eivät leviä kaupunkien ja sektorien välillä eivätkä markkinat pääse kasvamaan täysimääräisesti.

Nykytilanteessa data on sirpaloitunutta ja jumissa eri järjestelmissä. Yhteisiä dataformaatteja ja rajapintoja on vähän, eikä dataa pystytä liikuttelemaan järjestelmien välillä.

Keskeisenä haasteena toimittajaloukku

Usein kaupunkien IT-hankinnoissa päädytään ns. toimittajaloukkuun ja tilataan suljettuja, räätälöityjä ja toisistaan erillisiä ratkaisuja, jotka eivät toimi yhteen muiden kaupunkien järjestelmien kanssa. Karkeasti sanottuna tarpeet ovat usein samat, mutta pyörää keksitään uudelleen.

Toimittajaloukun myötä kaupunki on lukittuna yhden yrityksen ratkaisuun, kilpailua ei synny ja innovaatiot jämähtävät. Toimittajaloukussa olevan kaupungin on myös tilaajana vaikeaa saada toimittajat avaamaan dataa ja rajapintoja. Ja jos data ei liiku järjestelmien välillä, uusia palveluja ja uutta liiketoimintaa ei synny.

Laajemmin katsoen asetelma on ollut ongelmallinen myös toimittajayrityksille, jotka joutuvat räätälöimään ja integroimaan ratkaisuja liikaa eivätkä pääse hyödyntämään skaalaetuja. Toisaalta myös PK-sektori on kärsinyt, koska se ei ole päässyt täysimääräisesti mukaan isoihin hankintoihin, jotka tyypillisesti menevät suurille yrityksille.

Vaikka Smart City-kehitys on vasta alkumetreillä, uhkakuva on, että tämänkaltainen siiloutuminen, jossa kehitetään kaupunki- ja sektorikohtaisia ratkaisuja, jatkuu.

Pidemmällä aikavälillä uhkakuvana on myös, että monen eristyksessä olevan pienen siilon sijaan meillä on yksi valtava siilo, johon kaikki tietomme kerääntyy. Tällainen ”voittaja-korjaa-koko-potin” (winner-take-all) -skenaario voi toteutua esimerkiksi usean kaupungin järjestelmän yhteishankintana, joka päätyy yhdelle suurelle toimittajalle (esim. Apotti) tai kansainvälisen tason digitaalisen alustan voittokulkuna (jota isännöi Google, Microsoft tai muu Internet-jättiläinen).  Kun yksi iso taho on portinvartijana järjestelmässä, dataa tuppaa kulkeutumaan enemmän kyseiseen järjestelmään sisään kuin sieltä ulos.

“Jos data ei liiku järjestelmien välillä, uusia palveluja ja uutta liiketoimintaa ei synny.”

Kaikki avoimeksi?

Jotta data saadaan liikkumaan järjestelmien välillä ja jotta toimivat markkinat saataisiin aikaiseksi, järjestelmien tulisi kehittyä kohti avoimuutta. Merkittäviä edistysaskelia onkin otettu.  Erilaisia tapoja avoimuuden lisäämiseen on leviämässä ja esimerkiksi julkisin varoin tuotettua dataa on avattu jo rutkasti.

Myös avoimen lähdekoodin käyttö järjestelmähankinnoissa on lisääntymässä. Uudessa mallissa tilaajaorganisaatiot ottavat vastuun avoimesta tuotteesta ja hankkivat yrityksiltä resursseja kehitystyöhön. Näin tilaajat pysyvät kontrollissa ja toimittajaloukkuongelma ratkaistaan. Avoimesta tuotteesta on vaivatonta avata rajapintoja ja koodi on helppo jakaa muille kaupungeille hyödynnettäväksi. Malli lisää ratkaisujen avoimuutta ja tarjoaa uusia liiketoimintamahdollisuuksia erityisesti kehityshenkilöstöpalveluja tarjoaville yrityksille.

Samalla on hyvä muistaa, että puhdas avoimen lähdekoodin malli on haastava monelle tuotteita kehittävälle yritykselle, koska se vähentää kannustimia tuotekehitykseen. Moni yritys ei pääse kasvamaan, jos tuote tai palvelu ei sisällä ominaisuuksia, jotka ovat yrityksen omia, ja joilla voi erottautua kilpailijoista. Jotta olisi edellytykset tehdä investointeja, tulisi taata kohtuullinen omistajuus omaan IPR:ään ja myös jalostettuun dataan. Vaikka avoimuus on tärkeää, siinäkin voidaan mennä äärimmäisyydestä toiseen.

Jos yrityksen tarjoama tuote tai dataan perustuva palvelu luo uudenlaista lisäarvoa, kaupunkien ja muiden tilaajien (mukaan lukien kaupunkilaisten) pitäisi pystyä äänestämään jaloillaan ja siirtyä käyttämään parempia tuotteita, jotta resurssit voidaan ohjata sinne, mistä arvoa tulee eniten. Näin stimuloitaisiin kilpailua, innovaatiota ja kehityspanostuksia.

“Vaikka avoimuus on tärkeää, siinäkin voidaan mennä äärimmäisyydestä toiseen.”

Kultainen keskitie – win/win tilaajille ja toimittajille?

Jos toinen ääripää on toimittajaloukku, jossa tilaaja on toimittajan armoilla ja toinen ääripää puhdas avoimen lähdekoodin malli, jossa tilaaja on täysin kontrollissa, mutta toimittajayrityksillä ei ole kannustimia investoida tuotteisiin ja palveluihin, mikä voisi olla kultainen keskitie. Miten saataisiin aikaan sopiva avoimuuden taso, joka olisi win/win niin tilaajille kuin toimittajille?

Ratkaisuna tähän voisi olla yhteisesti sovitut avoimet rajapinnat ja modulaarinen lähestymistapa tuotteisiin ja palveluihin. Modulaarisiin tuotteisiin ja rajapintoihin perustuva toimintamalli mahdollistaisi usean tilaajan ja toimittajan markkinat, jossa tilaajat hyötyisivät laajasta modulaarisesta tarjoomasta ja välttäisivät toimittajaloukun samalla kun toimittajat pystyisivät rakentamaan yhteentoimivia avoimiin rajapintoihin perustuvia tuotteita, erottautumaan omilla innovaatioillaan ja kilpailemaan reilusti keskenään.

“Miten saataisiin aikaan sopiva avoimuuden taso, joka olisi win/win niin tilaajille kuin toimittajille?”

Tämän mahdollistamiseksi tarvitaan uusia yhteistyömalleja ja työkaluja. Tarvitaan yhteisen tahtotilan löytämistä niin tilaajien kuin toimittajien keskuudesta ja sitoutumista ns. tilaaja- ja toimittajaryhmiin kilpailun ja yhteistyön hengessä. Tarvitaan erilaisia työkaluja ja toimijoita fasilitoimaan usean tilaajan ja toimittajan dialogia ja yhteisten ongelmien hahmottamista. Tarvitaan rajapintamäärittelyjen sopimista, referenssi-implementaatioita sekä järjestelmien yhteentoimivuuden testausta esim. verkossa toimivilla validaattoreilla ja connectathon (plugfest) -tapahtumien avulla.

Kuulostaako mahdottomalta? Käytännön esimerkkejä löytyy jo. Esimerkiksi Kansallinen Terveysarkisto (Kanta) tarjoaa jo nyt testaus- ja sertifiointipalvelun, jolla toimittajat voivat varmistaa järjestelmien yhteentoimivuuden ja reseptejä voidaan näin siirtää kätevästi terveysasemilta eri apteekkeihin. Connectathon -tapahtumia on järjestetty jo vuosia eri markkinoilla ja toimialoilla. Esimerkiksi terveydenhuollon tietojärjestelmiin liittyen Integrating the Healthcare Enterprise (IHE) on järjestänyt Pohjois-Amerikassa pitkään connectathoneja, jossa toimittajat testaavat järjestelmien yhteentoimivuutta, mikä taas auttaa tilaajia hankkimaan monitoimittajajärjestelmiä.

Kilpailevat toimittajayritykset testaamassa tuotteiden yhteentoimivuutta Connectathon-tapahtumassa (Lähde: IHE)

Kilpailevat toimittajayritykset testaamassa tuotteiden yhteentoimivuutta Connectathon-tapahtumassa (Lähde: IHE)

On myös hyvä muistaa, että esimerkiksi Internetin ja mobiiliverkkojen maailmanlaajuisen menestyksen takana on ollut nimenomaan usean tilaajan ja toimittajan markkina, yhteentoimivuus sekä modulaarinen skaalautuva arkkitehtuuri niin teknisellä kuin liiketoiminnan tasolla. Historiallisista esimerkeistä voidaan oppia ja tuoda parhaita käytäntöjä myös Smart City-kehitykseen ja -ratkaisuihin.

Myös 6AIKA Avoin data ja rajapinnat -kärkihankkeen yhteydessä kehitetään toimintamalleja ja työkaluja avoimien rajapintojen hyödyntämiseksi. Esimerkiksi eri kaupungeissa toteutetun Open311-palauterajapinnan yhteentoimivuuden varmistamiseen on kehitteillä validaattori. Hankkeen aikana työstetään lisäksi avoimien rajapintojen hallintamallia, jota koordinoidaan yhdessä valtiovarainministeriön kehitteillä olevan mallin kanssa.

Meneillään on myös useita muita aktiviteetteja, jotka tukevat kehityssuuntaa kohti modulaarista markkinaa ja yhteentoimivuutta: mm. Viron X-road arkkitehtuuriin perustuvan Kansallisen palveluväylän rakentaminen, sairaanhoitopiirien yhteinen UNA-hanke, alati lisääntyvä avointen API:en hyödyntäminen sekä meistä kaikista kerätyn henkilötiedon, ns. MyDatan, esiintuominen. Aihe on ollut myös keskeinen teema tutkimushankkeissa, mm. VTT:n InterCity-projektissa.

Mitä toimittajat ja tilaajat voivat tehdä?

Mitä järjestelmiä toimittavat yritykset voivat tehdä tällaisen markkinan mahdollistamiseksi? Yritysten puolelta voitaisiin tuoda voimakkaammin esiin vaihtoehtoisia malleja, jotka ratkaisevat tilaajien toimittajaloukkuongelman, mutta samalla takaavat sen, että yritykset voivat erottautua omilla tuotteillaan ja innovaatioillaan. Jos tuotteet tai palvelut eivät miellytä tai jos parempia tulee markkinoille, tilaajien pitää pystyä äänestämään jaloillaan.

Periaate ei koske vain kaupunkeja, jotka tilaavat järjestelmiä, vaan kaikkia ostajia kaupunkiympäristössä, myös kaupungissa toimivia yrityksiä (esim. bussioperaattorit tai kiinteistöhuoltoyhtiöt) ja yksittäisiä kaupunkilaisia.

thomas casey-blogi-3

Yritykset voisivat muodostaa toimittajaryhmiä, jotka pohjustaisivat kilpailua ja yhteistyötä, ja sitoutua toteuttamaan samat rajapintaratkaisut tuotteissaan sekä testaamaan niiden yhteentoimivuutta. Kannustimena tulisi olla kasvavat markkinat. Kun tuotteille on lisää ostajia, kakku kasvaa, eikä tarvitse keskittyä ainoastaan sen jakamiseen. Myös vientinäkymät ovat huomattavasti paremmat, jos taustalla on toimiva kotimarkkina ja muutama kilpaileva toimittaja yhteentoimivilla tuotteilla.

“Kannustimena tulisi olla kasvavat markkinat. Kun tuotteille on lisää ostajia, kakku kasvaa, eikä tarvitse keskittyä ainoastaan sen jakamiseen.”

Mitä tilaajapuolella voitaisiin tehdä markkinoiden edistämiseksi? Aitojen markkinoiden luominen vaatii uudistusmieltä ja riskinottokykyä myös kaupungeilta, ja avoimen lähdekoodin mallin leviäminen on osaltaan osoittanut, että tällaista halukkuutta löytyy. Keskeinen kysymys on, miten hankintoja voitaisiin lähteä pilkkomaan useammalle toimittajalle, hankintalain raameissa.

Kaupunkien hankinnoilla olisi merkittävä mahdollisuus ohjata markkinoita ja parantaa yhteentoimivuutta. Kun monta kaupunkia on tilaamassa samanlaisia tuotteita ja palveluita, hankinnoille voitaisiin sopia yhteiset raamit, mutta järjestelmät voitaisiin toteuttaa paikallisesti – ei siis isona yhteishankintana. Näin pystyttäisiin hyödyntämään toisaalta skaalaetuja, mutta toisaalta samalla räätälöimään ratkaisuja paikallisiin tarpeisiin ja mahdollistaa monitoimittajaratkaisut.

Erityisen tärkeää olisi käydä rakentavaa keskustelua tilaajien ja toimittajien välillä siitä, mitkä osat kokonaisjärjestelmästä kannattaa toteuttaa puhtaasti avoimen lähdekoodin mallilla ja missä taas yritysten kannattaa kilpailla omilla tuotteillaan ja antaa tilaajien äänestää jaloillaan.

On keskeistä kysyä, missä täysin avoin malli toimii ja missä taas kannattaa suosia avoimia rajapintoja. Lopullinen järjestelmä voi siis olla yhdistelmä avoimen lähdekoodin ratkaisuja ja yritysten osittain suljettuja tuotteita sekä palveluja.

Kohti yhteentoimivia Smart City -markkinoita

Kokonaisuudessaan yhteentoimivuus tulee olemaan yksi keskeisimmistä haasteista Smart City -kehityksessä. Suomi voisi toimia suunnannäyttäjänä, ja ottaa avoimuuden valttikortikseen myös kansainvälisessä Smart City -kilpailussa luomalla toimivat kotimarkkinat.

Emme halua tilannetta, jossa on vain avoimen lähdekoodin ratkaisuja, missä tilaajat voittavat tai vain suljettuja ratkaisuja ja toimittajaloukkuja, jossa muutamat isot toimittajat voittavat. Haluamme saavuttaa win/win-tilanteen, jossa molemmat, sekä tilaajat että toimittajat voittavat.

Kansainvälisellä tasolla esim. Open & Agile Smart Cities (OASC) -verkoston voimakas kasvu on osoitus siitä, että avoimia ja toimivia markkinoita tarvitaan Smart City-kehityksessä, ja tässä suomalaisilla kaupungeilla ja yrityksillä olisi mahdollisuus toimia edelläkävijöinä.

Thomas Casey

Project Manager, Senior Scientist

Business Ecosystem Development, VTT