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.

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.ru

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:

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

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 — https://varlamov.ru/3010245.html

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

www.petersburgsmartcity.ru

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: ородская 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.

To Be Continued…

Добавить комментарий

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