Чем может быть полезна технология умного города
Умный город – что это, как и где применяется
Умный город
По данным компании McKinsey, к 2020 году 600 городов на планете станут «умными». Что же такое Smart Cities и кто готов жить в них?
«Умный» город, или Smart City – это созданная человеком взаимосвязанная система информационных и коммуникативных технологий с IoT, то есть интернетом вещей, которая упрощает управление внутренними городскими процессами и делает жизнь жителей комфортнее и безопаснее. А это ли не самое главное?
Smart City можно сравнить с живым организмом, который работает отлажено и на благо общественности. Цифровые технологии умного города помогают улучшать жизнь горожан на всех уровнях – больше не придется тратить время в пробках, долго искать парковочное место, беспокоиться о своей безопасности и т.д. Словом, благодаря Smart-технологиям жить становиться комфортнее и проще. И это важно, поскольку по данным исследования ООН за 2018 год, 55 процентов землян проживают именно в городах. А к 2030 году больше 60 процентов людей будут жить в городах с населением в полмиллиона человек и выше.
Процесс урбанизации не остановить, поэтому нужно обеспечить комфорт и безопасность. Какие преимущества у умного управления городом и почему Smart-технологии нужны человечеству:
Несмотря на все плюсы умных городов, готовы ли в них жить люди – актуальный вопрос, ведь с каждым годом Cities становятся все умнее, все больше программ и проектов запускается, в том числе и в России.
По данным исследования центра НАФИ и АНО «Цифровая экономика», в основном россияне положительно относятся к внедрению смарт-технологий. Больше половины (примерно 60 процентов) опрошенных хотели бы жить в умном доме, а 55 процентов респондентов не отказались бы от смарт-одежды, которая меняется с учетом погодных условий.
Наиболее открытая категория к инновационным технологиям – это мужчины в возрасте от 18 до 34 лет и люди с высоким уровнем доходов. Отмечается, что уровень цифровой грамотности россиян за 2018 год вырос – люди лучше справляются с поиском нужных данных, увереннее работают с цифровыми устройствами.
Рынок умных городов
По данным аналитической компании MarketsandMarkets, объем мирового рынка умных городов к 2023 году увеличится до 717 миллиардов долларов.
Каждый год мировые мегаполисы становятся все умнее благодаря внедрению Smart-технологий. В Сингапуре навели порядок в транспортной системе – общественной и персональной, установили умные светофоры, датчики для анализа плотности транспортного потока, внедрили по всему городу смарт-парковки и собираются в скором времени активно использовать беспилотные авто.
Благодаря интеллектуальным системам Барселона решила проблемы с расходом воды, электричества, с загрязнением воздуха, мусором, шумом и парковочными местами. Смарт-системы меняют мир и уже используются в Лондоне, Осло, Амстердаме, Шанхае, Цюрихе, Бостоне, Ницце, Амстердаме, Стокгольме и других.
Рынок умных городов растет не по дням, а по часам. Не является исключением и Россия, которая реализует национальную программу «Цифровая экономика» и проект «Умный город». В будущем цифровизация коснется всех городов РФ, но на данный момент утверждено 37 городов-пилотов, участвующих в проекте: Воронеж, Липецк, Самара, Великий Новгород, Челябинск, Томск и т.д. Для того чтобы стать пилотным умным городом, нужно было предоставить «дорожную карту» (или проект), где прописана комплексная цифровизация городского хозяйства – от стандартных мероприятий до индивидуальных с учетом проблем того или иного региона.
Проект «Умный город» должен быть реализован за 6 лет – с 1 декабря 2018 до 31 декабря 2024 года. Чтобы реализовать стандарт Smart City, Минстрой сформировал открытую базу технологий и разработок — «Банк решений умного города». Здесь есть проекты, которые уже были использованы, признаны эффективными и могут быть распространены.
Сервисы умного города
Умный город – это там, где жить комфортно, безопасно, легко. Все процессы контролируются, оптимизируются, в итоге человек и общество в целом получают лучший результат. Smart City – это бережливый мегаполис, который расходует ресурсы разумно и правильно.
Сервисы Smart city должны превратить сложные задачи в простые. Например, внедрение электронных государственных услуг, где гражданин может оплатить налоги, штрафы, получить справку онлайн, без посещения служб, использовать электронную регистратуру для записи к доктору. Московская система ЕМИАС насчитывает 660 медицинских госучреждений, и в частности 400 поликлиник. Зарегистрированных пользователей сейчас 9,8 миллионов. Каждый месяц в приложении обрабатывается больше двух миллионов записей на прием. Благодаря инновационным технологиям и реализации программы «Цифровая экономика», к 2024 году, согласно прогнозу, в 50 российских городах заработают системы:
В Москве, например, уже реализован цифровой сервис взаимодействия между жителями и властями. Важные вопросы в столице теперь решаются с учетом мнений жителей, которые высказываются с помощью приложения «Активный гражданин». С помощью программы собирают 200-300 тысяч мнений относительно важных вопросов столицы в целом и отдельных районов.
Также в Москве работает проект «Наш город», который дополняет «Активного гражданина» и являет собой электронную книгу жалоб. Если чиновник не знает о проблеме – обычные жители проинформируют.
Сервисы умного города повышают уровень жизни. И речь здесь не только о транспортной системе, где нет пробок и долгих поисков места для парковки, и не об отсутствии очередей, потому что получить теперь нужную справку можно онлайн. С внедрением смарт-сервисов жизнь не только становится более комфортной, но и безопасной – экологический контроль, защита от преступлений и многое другое здесь также применяется.
Цифровые технологии умного города
Цифровые технологии помогают городу оптимизировать все процессы так, чтобы людям было комфортно жить, работать и отдыхать. Кроме того, они положительно влияют на развитие экономики страны, промышленности. Цифровизация воздействует на бизнес, помогая тратить меньше и зарабатывать при этом больше.
С помощью смарт-технологий насущные проблемы решаются не только быстрее, но и эффективнее. Например, в Барселоне сенсоры сообщают, какой мусорный бак заполнен, а мусоровозы оптимизируют свою работу, посещая только те районы, где это нужно. Применение цифровых умных систем помогает эффективнее решать проблемы в мегаполисах, и при этом экономить ресурсы. Однако внедрение смарт-технологий требует времени и денег.
ИТ-инфраструктура умного города – крайне сложная система, которая состоит из большого количества подсистем, подключенных компьютеров, контроллеров, датчиков и устройств. Все они собирают большие массивы данных, которые нужно не только обрабатывать, анализировать, передавать, но и хранить. Для того чтобы цифровые технологии смарт сити начали работать нужно создать дорогую инфраструктуру и обозначить задачи, и в какой очередности их нужно решать.
Поэтому цифровизация не может произойти мгновенно или в короткий промежуток времени. Российские и города во всем мире «умнеют» постепенно благодаря внедрению систем мониторинга транспорта, смарт-видеокамер, способных обучаться и распознавать объекты, специальных индикаторов и датчиков для сбора и обмена информацией и т.д.
Умный город: Эффективное управление развитием
В нашем первом материале на ГТ мы решили рассказать об «умных городах» по всему миру: о том, что они из себя представляют, как развиваются и каково их будущее
Последние два десятилетия термин «умный город» применяется к семейству технологий, способных ускорить развитие города и повысить качество жизни в нем, – это подразумевает, например, отсутствие пробок и грамотное распределение электроэнергии и правительственных ресурсов.
Такие инновации, несомненно, полезны – они как бы смазывают шестерни огромной городской машины, заставляя их вращаться с новой силой. Нет никаких сомнений, что постоянно растущие объемы данных и увеличивающееся количество коммуникаций вскоре изменят привычное для городского жителя положение вещей.
Но все-таки, что значит «умный город»? Этот термин имеет множество определений, но чаще всего используется в значении высокотехнологичного города, в основе которого лежат следующие элементы:
Эффективное управление – специальная городская телеметрическая сеть дает управленцам доступ к единой базе знаний, обновляющейся в режиме реального времени и содержащей актуальную информацию о действиях городских служб, состоянии инфраструктуры и распределении потоков электроэнергии. Благодаря этим знаниям можно контролировать, оптимизировать и улучшать способы использования ресурсов. Интеллектуальное программное обеспечение на основании полученных данных также предсказывает появление возможных проблем.
Экономическое развитие – местные компании, имея за плечами продвинутую городскую инфраструктуру, становятся лидерами в сфере передовых технологий и делятся опытом со всеми городами мира.
Престиж – политические лидеры хотят, чтобы их город попал в список лучших – «умные города» становятся привлекательным местом для ведения бизнеса.
Однако некоторые проекты «умных городов» ушли не в том направлении: их создатели акцентируют внимание только на дорогостоящем аппаратном обеспечении, забывая о возможности использовать доступные Интернет-ресурсы. Очень часто в таком случае демонстрируются интересные технологии, которые не имеют ничего общего с реальными нуждами жителей города, или высказываются пустые обещания безо всяких доказательств и подтверждений.
Известны несколько неудачных попыток создания настоящего «умного города». Например, эко-город Масдар в Абу-Даби благодаря передовым технологиям должен был минимизировать выбросы углекислого газа в атмосферу. Еще есть город Сонгдо (Южная Корея) с огромным количеством сенсоров, призванных упростить управление инфраструктурой, и долина PlanIT в Португалии, имеющая собственную «городскую операционную систему». В ходе этих проектов планировалось построить новый город с нуля, однако ни один из них не пошел по плану.
Инициативы о создании подобных городов часто исходят от IT-компаний, которые много знают о продвинутых сетевых технологиях и анализе данных, но мало о том, как устроены города, – именно по этой причине их целью часто становится создание нового «мира», а не борьба с реальными проблемами уже существующих городов.
Вот почему сейчас концепции «умных городов» разворачиваются в несколько ином направлении. Они объединяют в себе лучшие современные технологии, использующие данные, чтобы выявлять городские проблемы, анализировать их и решать совместно с жителями. Как и во многих других областях, технологические инновации объединяются с социальными инновациями – вместе они способны достичь намного большего.
Технологии на службе эффективности
Успешно развивающиеся «умные города» будущего будут объединять в себе все аспекты технологической инфраструктуры и использовать возможности «общественных технологий». Новый набор методов, использующий смартфоны, растущую популярность онлайн-транзакций, низкую стоимость оборудования и P2P-технологии, дает муниципальным органам возможность работать совместно с горожанами, чтобы наилучшим образом использовать ресурсы, собирать данные и принимать эффективные решения.
Эффективность – это сердце всех «умных городов». Чтобы ее повысить, можно установить огромное количество сенсоров по всему городу и мониторить инфраструктуру, например, следить за состоянием труб водоснабжения для уменьшения количества протечек или за положением дел на дороге, чтобы не возникало заторов.
Например, в Барселоне сейчас тестируется пилотный проект по оснащению городских урн и мусорных баков сенсорами, отслеживающими уровень мусора. Благодаря этой информации, мусоровозы в режиме реального времени оптимизируют свои маршруты, посещая только те районы, в которых есть наполненные урны.
Другой пример энергоэффективности – пилотный проект в Глазго, где уличные фонари снабжают сенсорами, реагирующими на движение, благодаря чему фонари загораются, только когда на улице появляются люди. В Лондоне задумались над еще более масштабными проектами по сбережению электроэнергии – акселератор Cognicity Challenge, специализирующийся на технологиях для «умных городов», тестирует проект Demand Logic, целью которого является помощь компаниям в сокращении расходов на электричество за счет всестороннего мониторинга расходования энергии.
«Умные» мусорные баки в Барселоне фиксируют уровень мусора и оптимизируют маршруты мусоровозов
Фото с сайта: bloomberg.com
Что касается России, то у нас также существуют центры, в которых разрабатываются и тестируются технологии для «умных городов». Интересный пример – инновационный кластер «Технополис GS», «умный город для умных городов», который создается усилиями холдинга GS Group в г. Гусеве Калининградской области. Одна из его задач – создание технологий, которые могут быть использованы в российских «умных городах», в том числе и в самом кластере. При этом «умный город» «Технополис GS» развивается на базе малого города России, население которого – 28,5 тыс. человек. Таким образом, этот центр не имеет целью создание города с нуля, а является попыткой решить реальные проблемы жителей существующего населенного пункта.
«Технополис GS» – успешная модель инновационного развития города за счет создания современных производств, которая может быть использована и в других регионах нашей страны. В подобных «умных городах» будут успешно работать высокотехнологичные производства, проектироваться и строиться удобная и инфраструктура, а также формироваться благоприятная среда для непрерывного развития профессионалов технических областей и людей творческих профессий.
Еще одним примером «умного города для умных городов» является Иннополис – новый город в России, расположенный в Республике Татарстан. Экономика города основана на высокотехнологичных индустриях. В Иннополисе создана уникальная городская среда с современной жилой инфраструктурой, экологией, безопасной средой, широкими возможностями для образования и профессионального развития.
Коллективный разум
Для сбора данных городские власти могут использовать мобильные приложения, чтобы напрямую взаимодействовать с жителями, работать с компаниями, уже собирающими данные, исследовать социальные сети или привлекать разработчиков распределенных сенсорных систем. Такие методы сбора данных являются относительно дешевыми и эффективными.
Какими бы ни были инновации, основанные на привлечении горожан к решению проблем, в их основе неизменно лежат технологии: сенсоры, датчики или, как минимум, те разработки, которые уже используются в современных цифровых устройствах, таких как смартфоны или планшеты.
В Бостоне проводился эксперимент по сбору данных с помощью приложения Boston Street Bump, разработанного New Urban Mechanics совместно с исследователями из Бостонского университета. Созданное ими программное обеспечение использует акселерометр мобильного телефона и фиксирует момент, когда водитель транспортного средства наезжает на кочку на дороге, а затем отправляет полученные данные органам местного управления.
Приложение было разработано для обнаружения неровностей дорожного покрытия, однако полученные данные показали, что чаще всего этими неровностями оказывались «утопленные» крышки люков. Это помогло городу исправить 1250 самых серьезных случаев.
Создатели приложения Boston Street Bump: Найджел Джейкоб (Nigel Jacob), слева, и Крис Осгуд (Chris Osgood)
Фото с сайта: govtech.com
Чтобы принимать умные решения, правительству нужно привлечь коллективный разум. Цифровые технологии дают муниципальным органам власти возможность грамотно распределять городские ресурсы, собирать данные и принимать решения, а жителям –сообщать о существующих проблемах. Например, с помощью сенсорных систем горожане могут оценивать состояние жилых районов и просить правительство принять необходимые меры. Важно то, что и власти, и обычные люди готовы вкладывать свои собственные силы и средства в осуществление значимых для города проектов.
Таким образом, для создания «умного города» необходимы следующие составляющие:
1. Необходима городская инновационная лаборатория, исследующая цифровые технологии, которые помогли бы координировать действия правительства с жителями города. Одной из основных целей этой лаборатории должен стать сбор информации о том, какие из общественных технологий наиболее эффективны. Пока что этим мало кто занимается.
2. Проекты «умных городов» должны быть открытыми, необходимо задействовать общественный разум всех жителей города и маленьких компаний.
3. Не стоит недооценивать поведение людей. Видение «умного города» часто неверно трактует роль культуры и поведения людей в его функционировании. Новые технологии и потоки данных окажутся выгодными только в том случае, если будут сопровождаться изменениями в культуре.
4. Необходимо инвестировать не только в «умные» технологии, но и в умных людей. Власти города должны инвестировать в обучение, чтобы дать всему персоналу правительственных учреждений понимание того, как работать с новыми данными, а также нанимать профильных специалистов.
5. Тем не менее, «умные» технологии также необходимы: без них невозможно развитие «умного города». Это могут быть проекты, направленные как на улучшение качества жизни конкретных людей (технологии «умного дома», охранные системы), так и на общественно значимые инициативы («умные» технологии в энергетике, ЖКХ).
6. Необходимо донести возможности общественных технологий до всех частей общества. Чтобы общественные технологии работали, общество должно быть виртуально объединено, но сегодня не все имеют смартфоны, доступ в Интернет или время для общения с правительством.
Технологии способны сделать города «умнее» и улучшить жизнь в них. Однако на данный момент многие из описанных примеров находятся на ранних этапах развития и используются на небольших территориях, находясь на периферии. Чтобы помочь городам решать свои проблемы, необходима дальнейшая поддержка и инвестиции: нужно изучить, какие технологии работают и какие из них наиболее эффективны.
Нужно делиться находками с другими городами – от этого все только выиграют. И в этом процессе не обойтись без содействия крупных компаний с развитой технологической базой – только они могут предоставить необходимое оборудование и разработки в масштабе целого города.
«Умные» города: какие технологии делают городские пространства умнее
Рассказывает Робин Де Кейзер, руководитель департамента бизнес-решений и инноваций Orange Business Services.
Сейчас нет полностью умных городов, но некоторые мегаполисы уже вплотную приблизились к этому статусу. Например, Москва. Здесь существует множество умных сервисов, однако они крайне слабо связаны друг с другом. А для полноценного умного города важно, чтобы все системы взаимодействовали друг с другом и работали слаженно.
Представьте, что вы едете в супермаркет, а дорога передает в центральную городскую систему данные о сцеплении шин и дорожного покрытия. В то же время на дисплее автомобиля отображается информация о загруженности ближайших дорог и скоростных трасс. Машина, учитывая эти данные, сама прокладывает оптимальный маршрут до места назначения. А у супермаркета, к примеру, вас ждет парковочное место, которое муниципальная smart-система уже закрепила за вашем автомобилем. Чтобы это стало реальностью, все умные службы должны быть связаны в единую городскую систему.
Практически все крупные города усыпаны видеокамерами. Больше всего камер установлено в китайских мегаполисах, но и города в других странах не отстают. Сейчас в Москве работает система «Безопасный город», у общей сети которой подключено более 170 000 камер в черте города. В будущем количество камер планируется довести до полумиллиона. К 2020 году эксперты компании NVIDIA прогнозируют, что число городских камер по всему миру достигнет 1 млрд. Все они генерируют огромный массив данных, обработать который вручную невозможно.
Нужны технологии, которые смогут превратить неструктурированные данные в полезную информацию. Например, специализированные приложения на основе ИИ могут отслеживать и классифицировать автомобили, общественный транспорт, пешеходов и велосипедистов. В итоге становится возможно оценивать периодичность роста транспортного потока, обнаруживать нарушения автомобилистов и пешеходов.
Источник: Global Look Press
В Шеньчжене (Китай) уже работает система фиксаций нарушений ПДД пешеходами. Она распознает их лица, а затем отправляет данные в правоохранительные органы. Система также выводит фотографии нарушителей на видеоэкраны, размещенные вдоль дорог.
Скоростная беспроводная связь
Умный город нельзя представить без системы связи, позволяющей в режиме реального времени передавать видео, аудио, текст и пр. Кроме того, без высокоскоростной беспроводной связи невозможна работа городского интернета вещей (IoT), важнейшего компонента концепции умного города.
5G работает в Южной Корее, в некоторых городах США и Европы. Тестовый запуск сотовых сетей пятого поколения состоялся и в России (например, во время Чемпионата мира по футболу 2018 года). Сегодня тестовый участок 5G сети работает в Сколково. Пилотный запуск 5G России планируется в Москве в сентябре 2019 года.
Пока что скорость любых типов связи в городах остается слишком низкой для полноценного обмена данными между smart-системами. Но в ближайшие годы 5G станет привычным делом для мегаполисов, после чего города смогут быстрее внедрять smart-технологии в свою инфраструктуру.
Кроме того, при помощи роботов можно оценивать состояние инфраструктуры городов: водопровода и газопровода, линий электропередач. С этой задачей справляются квадрокоптеры и дроны других типов, ведомые искусственным интеллектом.
Автономный общественный транспорт
Умный мегаполис будущего невозможно представить без общественного транспорта без водителей. Испытания беспилотных автобусов проводятся в Вене, Барселоне, Пекине, Копенгагене, Хельсинки и других городах разных стран мира. В ближайшие два года их станут использовать гораздо шире. Запустить автономный транспорт планируют власти Хельсинки (Финляндия), Барселоны (Испания), Пало-Альто (Калифорния) и других городов.
Есть и проекты летающих автоматических такси. Такие транспортные средства разрабатываются, в частности, Uber и Bell Nexus.
Магазины без продавцов
В ближайшие два-три года Amazon планирует открыть до 3 тыс. таких магазинов. Не хотят отставать от Amazon и такие крупные корпорации, как Microsoft или Walmart. Поэтому вполне можно ожидать, что в ближайшем будущем магазины без касс станут привычными в крупных мегаполисах.
Маркетинг и реклама
Телемедицина и роботохирургия
Врачи сейчас активно тестируют роботов-хирургов, управлять которыми можно как непосредственно на операционном столе, так и удаленно. Такие роботы уже работают в некоторых российских больницах: Боткинской (Москва), Усть-Каменогорской (Усть-Каменогорск), Мариинской (Санкт-Петербург). В ближайшие годы “железные хирурги” будут становиться все популярнее. Врач сможет оперировать пациента со сложным заболеванием в другом городе, управляя роботом по беспроводной сети. Кстати, это один из примеров технологии, для работы которой необходимы высокоскоростные 5G-сети.
Искусственный интеллект и машинное обучение
Работа большинства систем, описанных выше, невозможна без искусственного интеллекта. Специализированные нейросети будут решать (и уже решают) самые разные вопросы: от распределения лекарственных препаратов для конкретных больниц и аптек до управления освещением и транспортом. ИИ становится все более совершенным и проникает во все сферы жизни.
ИИ будет играть ключевую роль в:
Преимущества и перспективы умных городов
По мнению аналитиков Smart Cities Connect, умные системы позволяют добиться значительного прогресса в течение ближайших 10-15 лет во многих сферах жизни города:
Общественная безопасность. При наличии систем мониторинга преступлений (видеоаналитика в сочетании с идентификацией подозрительных шумов) можно снизить количество грабежей, случаев разбоя, убийств и похищений на 30-40%.
Социальные службы. Благодаря оптимизации трафика и уличного освещения машины «скорой помощи», пожарные и полиция смогут добираться до места назначения, теряя на 20-35% меньше времени, чем обычно.
Участие граждан в жизни города. Социальная жизнь города станет гораздо активнее благодаря специализированным приложениям.
Транспорт. Жители города добираются до работы или дома на 15-30 минут быстрее.