in

Умные города в России: концепция, интеграция, технологии, примеры

Одним из краеугольных камней цифровой экономики в России будут именно умные города. Smart City — новый урбанистический тренд — уже несколько лет победоносно шагающий по миру, только-только подступает  к границам нашей родины. Что такое умный город и почему мы через несколько лет будем жить в таких?

Умный город

— это город, построенный с нуля, либо прошедший глубокую трансформацию и реинжиниринг классический город, в инфраструктуру которого интегрированы новейшие интеллектуальные технические решения для более качественных условий жизни его горожан, для максимально удобного предоставления услуг и повышением эффективности управления городскими ресурсами. Целью создания таких городов является экономия ресурсов,  снижение затрат на обслуживание, повышение комфорта в городской среде, решение экологических проблем.  Умный город можно отнести к такой модели, как CaaS (City as a Service), т.к. использование цифровых сервисов позволяет гражданам напрямую влиять на работу городских служб, государственных органов. Город, задуманный как услуга, должен обеспечить доступ к всеобъемлющим, индивидуальным, данным в реальном времени и информации. Использование технологий и новых моделей в эпоху совместного использования экономики должно улучшить жизнь граждан.

Концепция «Умного города»

Концепция умного города подразумевает собой комплексное техническое цифровое решение по управлению и контролю энергоэффективности, систем ЖКХ, рациональному использованию водных ресурсов, работе видеонаблюдения, постоянного мониторинга транспортной городской среды и её оптимизации. Сюда же входит цифровизация всех государственных услуг и медицины, уменьшение «расстояния» между городскими властями и жителем.

Для максимального эффекта все эти системы должны быть плотно интегрированы и могли синхронизировать работу друг друга. Конечной целью является построение безопасной и комфортной среды, с доступными ресурсами и новыми возможностями для жителей и бизнеса

Также в данной концепции подразумевается, что строительство всех зданий должно проходить с применением технологии BIM (Building Information Modeling) — информационное моделирование здания. Оно позволяет еще на этапе проектирования учесть все коммуникации и интеллектуальные системы в нём до начала стройки.

IBM значительно облегчает составление смет, позволяет максимально точно спрогнозировать риски строительства и его стоимость, т.к. IBM — это визуальный прототип здания, его виртуальная копия. А это значит, что вся «картина» и объем работ будут перед глазами у всех заинтересованных участников стройки.

Технологии и интеграции в «Умном городе»

Системы жилищно-коммунального хозяйства (Умное ЖКХ)

Единая система мониторинга ресурсов на основе умных датчиков позволяет сэкономить на обслуживании городской инфраструктуры. Строительство объектов по технологии IBM с минимальным и рациональным потреблением ресурсов города — воды и электроэнергии — существенно снижает финансовую нагрузку на муниципалитеты. В будущем планируется использование Li-ion-аккумуляторов для хранения электроэнергии для нужд города.

Посмотреть реальный пример

«Ростелеком» в Новосибирске разработал для сферы ЖКХ комплекс сервисов, используя технологии интернета вещей (IoT). Интеллектуальные системы цифровой компании помогают обслуживающим организациям области управлять потреблением коммунальных ресурсов и обеспечивать безопасность жителей многоквартирных домов по интернету, без участия человека.

Система дистанционного контроля приборов учета анализирует информацию по заданным параметрам и, в случае их отклонений от нормы, направляет СМС и Email-оповещения в адрес управляющей компании. Доступ к системе также имеют специалисты УК и ТСЖ, которые контролируют и управляют работой оборудования в жилых домах через удаленное рабочее место.

Цифровой туризм

Умная система навигации дарит гостям города возможность максимально комфортно проводить свой отдых и без проблем интегрироваться в городскую среду. В этом помогают и повсеместные Wi-Fi точки доступа, которые обеспечат интернетом туристов для самостоятельного планирования посещений культурных мест города. Синхронный переводчик на основе искусственного интеллекта позволяет общаться с местными жителями без языковых барьеров

Беспилотный  транспорт

Тренд этого года, который подхватили абсолютно все концерны автомобилестроения — электро и беспилотные автомобили. Это уже даже не завтрашний день — такой транспорт активно тестируется на дорогах общего пользования и скоро станет стандартом де-факто. Автомобиль плавно становится частью IoT (интернета-вещей) — благодаря датчикам они могут самостоятельно искать место на парковке, «договариваться» между собой и координировать дорожное движение, что существенно снизит риск попадания в ДТП. Не говоря уже о том, что автономный транспорт значительно повышает комфорт за рулем, помогает быстрее искать неисправности и проводить диагностику технической части автомобиля.

Специально для Вас:  3D-печать в 2019 году. Ждет ли нас цифровая революция?

Что касается летательных аппаратов, то активность развития тут не меньше. Достаточно вспомнить примеры «Додо пиццы» по доставке пиццы коптером (удачный) и проба Почты России по доставке посылки (неудачный). В любом случае, это направление поможет развивать транспортные услуги и их логистику, разгрузить дорожную инфраструктуру и создавать новые сервисы по доставке товаров городским жителям.

Дорожная инфраструктура

Развитие беспилотного автотранспорта не может не повлечь за собой изменения в самой городской инфраструктуре. «Умным» автомобилям нужны новые правила, стандарты и дорожные знаки. Интеллектуальные дорожные табло помогают водителям лучше ориентироваться в дорожной ситуации, своевременно узнавать про пробки или ремонт дорог.

Уже сейчас общественный транспорт оснащен терминалом для оплаты проезда через банковскую карту, Wi-Fi-роутерами для доступа в интернет и GPS-модулями, которые отслеживают положение автобуса в реальном времени — это помогает ориентироваться и контролировать время прибытия на остановку через мобильное приложение.

Больницы и медицина

В ближайшей перспективе — окончательный отказ от бумажных медицинский карт и переход на их цифровой аналог, что позволит в разы повышает скорость и качество обслуживание в стационарных и амбулаторных медицинских пунктах. Цифровизация медицины помогает и более персонально подходить к лечению отдельно взятых пациентов, благодаря контролю за состоянием больных с помощью различных датчиков. Развитие телемедицины уже позволяет оказывать квалицифированню медицинскую помощь,  работать с малоподвижным или полностью обездвиженными пациентами, снижая расходы и время на их транспортировку в больницу.

Посмотреть реальный пример

На данный момент в России работают оффлайн-клиники с функцией телемедицины (удаленной онлайн-консультацией), такие как «Доктор рядом», «АВС-медицина», Qapsula

Помимо этого существуют так называемые маркетплейсы или агрегаторы — это сервисы, которые предоставляют офлайн-больницам возможность с помощью своей системы вести телеконсультации и находить дистанционных пациентов (DocDoc, Doctor Smart, «Здоровье Mail.ru», «Медкомпас»)

 

Официальными онлайн-клиниками являются «Яндекс.Здоровье» и Doc+. Данные сервисы имеют медицинскую лицензию на оказание телемедицинских услуг, правда только из специального медицинского кабинета

Школы и образование

Образование играет важнейшую роль в становлении передовых цифровых городов, поэтому обучению будущих кадров отведено особое место. Передовым считается именно адаптивное, гибкое образование, которое использует нейронные сети и интеллект для составления учебных курсов. Это значит, что программа может автоматически меняться и подстраиваться под способности каждого ученика, способствует развитию определенных необходимых навыков. Программу можно адаптировать под быстро меняющийся рынок, что в корне меняет образовательный процесс в лучшую сторону. Школы оснащаются самым современным оборудованием, в том числе и необходимого для VR, виртуальной и дополненной реальности, которые  широко применяются в процессе обучения.

Посмотреть реальный пример

Педагоги и обучающиеся Государственного бюджетного учреждения дополнительного образования Центр детско-юношеского технического творчества и информационных технологий (ГБУ ДО ЦДЮТТИТ) разработали прототип проекта «Умная теплица» на базе платформы ThingWorx компании PTC. Платформа позволила создать Web-приложение для контроля условий окружающей среды и их коррекции в соответствии с необходимыми для роста растений параметрами —  сообщает сайт IOT.

В проекте используется ардуино-совместимый микроконтроллер с возможностью подключения к Ethernet, цифровые датчики влажности и температуры воздуха, света и влажности почвы, влагозащищенный датчик температуры, а также несколько коммутационных кабелей – для подключения микроконтроллера к маршрутизатору и программирования микроконтроллера.

Безопасность на улицах и в подъездах

Благодаря системе распознавания лиц в общественных местах, бороться с уличной преступностью уже стало намного проще. В дальнейшем будут использоваться и более сложные технологии: интеллектуальные платформ предикативной аналитики и  интеллектуальной обработки данных (Data Mining).

Предикативная или, как её еще называют, прогностическая аналитика (Predictive analytics) — это прежде всего множество методов статистики, анализа данных и теории игр, которые используются для анализа текущих и исторических данных/событий для прогноза данных/событий в будущем.

Посмотреть реальный пример

Студия Артемия Лебедева разработала дизайн для умных домовонов Спутник.

Домофон оснащен камерой с инфракрасной подсветкой: видеонаблюдение ведется днем и ночью. Кнопка «Инфо» вызывает голосового помощника, который при необходимости звонит в службу спасения и подсказывает, например, где находится ближайший рыбный ресторан и как быстрее всего добраться до центра города в данный момент. Важную информацию, например об отключении горячей воды или приближении урагана, жильцы слышат просто открывая дверь ключом.

Уличное освещение

Автоматизация уличного освещения — один из кратчайших путей сохранения экономии городского бюджета и одна из основных составляющих умного города. Внедрение умного освещения позволяет автоматически регулировать интенсивность уличного света, выключать свет, когда рядом нет людей (датчики движения) и подстраиваться под внешние условия (закат, рассвет, резкое ухудшение видимости из-за тумана, грозовых туч и т.д.). В последствии светильники городских фонарей в умных городах будет светодиодным — еще один плюс к снижению потребления электроэнергии.

Посмотреть реальный пример

Совсем недавно Ростелеком выполнил модернизацию уличного освещения в Смоленской области:

Специально для Вас:  5g интернет где есть в мире: постепенное развертывание

В рамках контракта «Ростелеком» заменил устаревшие светильники на светодиодные, установил кронштейны и шкафы управления объектами, а также внедрил автоматизированную систему управления уличным освещением. Снижение энергопотребления позволят добиться экономии бюджетных средств до 70%, сообщает пресс-служба оператора.

В «Ростелекоме» поясняют, что в рамках проекта автоматизированы учет энергоресурсов, мониторинг состояния оборудования в режиме реального времени, дистанционный сбор данных и контроль поступающей нагрузки. Система позволяет устанавливать режимы работы уличного освещения, в зависимости от суточных и климатических условий.

Уборка и сортировка мусора

Сложно поверить, но одним из немаловажных аспектов умного города является мусорный бак. В наших городах будущего интеллектуальные контейнеры являются частью интернета вещей (IoT) и помогают коммунальным службам улучшать как экологию города, так и сокращать расходы на логистику и транспорт. Теперь мусорные баки могут не только оценивать степень своего заполнения, но и самостоятельно сортировать мусор — это позволяет властям более качественно планировать график уборки мусора в городе, экономить на обслуживании, техники, не загружать дороги, а благодаря питанию за счет солнечных батарей такие контейнеры не потребляют электроэнергию, работая максимально автономно.

Примеры «Умных городов» в России

Иннополис

Иннополис по праву считается самым продвинутым, современным и умным городом в России на данный момент. К тому же, самый молодой — в этом году ему исполняется всего 6 лет. Городские жители Иннополиса — это молодые IT-специалисты, являющиеся сотрудниками компаний, работающих внутри города. Для работы здесь выделен целый технопарк, один их двух крупнейших в России (второй — в Сколково). В основном, все семьи приезжие, от Казани здесь 40 километров пути, поэтому в Иннополисе огромный фонд съемного жилья, где уже есть всё необходимое — «заселился и живи».

Естественно, все здания в городе (всего их пока не очень много) построены с элементами умного ЖКХ. Это значит, что учет коммунальных расходов ведется с помощью цифровых сервисов и тщательно контролируется. В краткосрочных планах — установка умных счетчиков электроэнергии и водоснабжения в каждую квартиру для диагностики неисправностей в коммуникациях и удаленного управления. Для доступа в свою квартиру можно пользоваться как стандартными методами, вроде ключа, так и с помощью своей руки — везде установлены биометрические датчики.

В ближайшее время начнется внедрение умных домофонов, которые будут вести негласный видео-контроль за всеми гостями и жильцами дома. Он умеет реагировать на движение, вести учет людского трафика и имеет систему оповещения о наступлении какого-либо события. Совсем скоро будет введена технология распознавания лиц (привет, Face ID) для автоматического открытия двери, если система вас узнает

В Иннополисе идёт активное тестирование технологии интернета-вещей (IoT). Для этого используются два, пожалуй, самых распространенных стандарта — LoRaWAN и NB IoT.

LoRa — производное от Long Range, что дословно означает «дальняя дистанция» — так назвали тип модуляции стандарта (работает на уровне L1). А полностью LoRaWAN — это уже название целого протокола (работает на уровне L2). Суть его в том, чтобы принять как можно больше данных от разных IoT-устройств, в ущерб скорости (максимальная скорость передачи данных в LoRaWAN — 5 кбит/с). Это позволяет базовой станции обслуживать максимальное количество умных датчиков, не забивая канал большими скоростями.

NB-IoT (NarrowBand IoT, интернет-вещей NarrowBand) — стандарт, способный работать на сетях LTE или поверх GSM, что делает его наиболее удобным для использования существующим мобильным операторам

Специально для Вас:  Qualcomm организовала мероприятие Accelerate 2019: развитие умных городов

Как и подобает нынешним трендам, все коммуникации с городскими и муниципальным службами происходит через мессенджеры. Самый ходовой пример использования — медицинский бот, который записывает жителей на приём к врачу, выдает расписание, а так же контролирует качество предоставляемых услуг. В скором времени, городские власти хотят внедрить специальную идентификационную систему InnoID, с помощью которой можно будет посещать различные заведения города, оплачивать услуги, проезд в общественном транспорте и так далее. Технология будет базироваться на RFID-метках, принцип работы которых вы можете знать по домофону в вашем подъезде.

UPDATE: 01.08.2018: Про Иннополис написал известный блогер Илья Варламов, который известен своими обзорами на города России.

Саров

Один из закрытых городов России (в нем находится Российский федеральный ядерный центр) тоже переходит на частичную диджитализацию. В Сарове строят «Умный район» — это новый квартал, в котором будут сосредоточены самые последние наработки цифровых городских сервисов, таких как система контроля заполняемости контейнеров и вывоза мусора, счетчики воды и электричества, передающие показания коммунальным службам, система поддержания оптимальной температуры центрального отопления. Естественно, без внимания не останутся и система умного дорожного сообщения и внедрение видеонаблюдения для уличной безопасности.

Санкт-Петербург

Было бы странно, если культурная столица нашей страны осталась в стороне от цифровых нововведений. В ИТМО разработали специальную программы реализации Умного города, которая включает в себя все основные категории: городская среда, ЖКХ, образование и здравоохранение, транспорт, социальная поддержка, а также открытые данные.

Задачами Проектного офиса «Умный Санкт-Петербург» являются:

1. Изучение опыта и передовых практик внедрения и использования
информационных технологий в различных сферах городского хозяйства;

2. Рассмотрение предложений о внедрении информационных технологий, поступающих от органов государственной власти Санкт-Петербурга, органов местного самоуправления в Санкт-Петербурге и организаций, представителей бизнеса и общественных организаций;

3. Разработка предложений о внедрении информационных технологий в отдельные сферы городского хозяйства на основе проведенного анализа.

Сатка (Челябинская область)

Кто бы мог подумать, что небольшой Уральский городок Сатка, с населением менее 50 тыс. человек, станет самым настоящим центром внедрения технологий умного города. В главном месте прогулки жителей (сквер Славы) установили бесплатную точку доступа Wi-Fi и интеллектуальную систему видеонаблюдения с возможностью идентифицировать людей и реагировать на признаки нарушения правопорядка — за этим следит специальный аналитический центр, куда стекаются все данные.

Вообще все данные с датчиков и камер теперь обрабатываются на специальной платформе «Умный город», в которую интегрированы системы управления городскими ресурсами, социальной сферой, безопасностью. К ней относятся и умные дома, которые теперь в Сатке тоже есть. На улице Бакальской теперь есть полноценная недвижимость с счетчиками эл/энергии, холодным и горячим водоснабжением, а так же умными домофонами.

В общегородской школе внедрили систему, регулирующую свет в зависимости от времени суток и погодных условий Но особенной гордостью города является именно умное уличное освещение, которое стало не только технологичным, но и по-настоящему красивым. Теперь оно не только экономит городу до 50% процентов электроэнергии, но и значительно улучшает внешний вид. Особенно ночью:

To Be Continued…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *