Умный город что. Как это работает? Концепция Smart City в России

Впервые серьезно о концепции Smart City заговорили уже в 90-х, когда поняли, что будущее - это развитие в контексте IT-сектора. Интересно, что тогда в первую очередь Smart Сity рассматривали как возможность защитить окружающую среду от пагубного влияния человека. Понятно, что сначала идею нужно было популяризировать, чтобы заинтересовать государство, инвесторов и обычных граждан, так как технологии были еще слишком несовершенны. Прошло 20 лет и сегодня Smart city – это реальность.

Корреспондент «МИР 24» разобралась, какой станет жизнь в Smart City, если посмотреть на проекты, которые уже удалось реализовать.

«Умный город» - это интеграция информационных и коммуникационных технологий для управления городским имуществом, объединяющих школы, транспорт, места общественного питания, библиотеки, больницы, электростанции, водоснабжение, утилизацию отходов и многое другое.

Активное претворение в жизнь концепции «умных городов» началось в 2008 году из-за финансового кризиса, которым грамотно воспользовался IT-сектор. CEO компании IBM Сэм Палмисано 6 ноября 2008 года выступил с речью «Разумная планета: новая цель для мировых лидеров», в которой объяснил финансовое падение игнорированием технологического прогресса, который требует от общества перехода на smart system.

Международная консалтинговая компания McKinsey предсказывает появление 600 «умных» городов уже к 2020 году. Согласно прогнозу, они будут генерировать по меньшей мере две трети мирового ВВП.

Хотя скептики, ссылаясь на популярную площадку для стартапов Angel.co, отмечают, что из нескольких сотен проектов, реализующих концепцию «умных городов», лишь единицы берутся за реализацию целого Smart City. В большинстве своем это какие-то отдельные элементы: WI-FI-скамейки, смартфон, как замена ключам от дома, сервисы по утилизации отходов, отслеживание украденных велосипедов с помощью WI-FI. Но даже несмотря на такие негативные оценки, уже сегодня есть целые города, работающие в системе Smart.

ИНЬЧУАНЬ

Столица китайской провинции Нинся - Иньчуань - примечательна тем, что это единственный город в мире, в котором не нужны банковские карты, проездные и соответственно наличные деньги. Вместо них – лицо. Для того чтоб оплатить услугу, нужно всего лишь подставить его под систему распознавания лиц, и нужная сумма будет автоматически списана с вашего счета.

Чтобы купить продукты, здесь больше не нужно идти в магазин - достаточно заказать их через мобильное приложение. Ждать курьерской доставки тоже не потребуются, оплатив покупку, спокойно можете забрать товар в ближайшем холодильнике – камере хранения.

Все мусорные контейнеры работают от солнечных батарей, когда бак заполнен, в коммунальную службу поступает соответствующий сигнал, и его вывозят.

А в здании местной администрации на входе вместо сотрудников работают голограммы. Многие процедуры, которые нужно было решать раньше, общаясь с чиновниками, теперь выполняются онлайн.

Smart City в Китае – это еще и государственная цель. К 2050 году правительство КНР планирует переселить в города 250 миллионов сельских жителей, а «умные города» - это как раз то, что может стать дополнительным стимулом для граждан.

Использовать smart–систему в Китае решили в маленьких, по местному масштабу, городах - крупные и так слишком перенаселены, рассказал вице-президент стратегических програм м TM Forum Карл Пива.

«Проблема в том, что Пекин и Шанхай - уже слишком крупные и устоявшиеся территории. А небольшие города вроде Иньчуаня – более гибкие и с большей готовностью принимают нововведения. Кроме того, правительству нужно как-то привлекать в малые города людей, которые иначе переедут в тот же Пекин или Шанхай».

ФУДЗИСАВА

В 2016 год в Японии «открылся» умный город Фудзисава, где во всех домах используют только солнечную энергию, водопотребление снижено на 30%, а пользоваться можно только электрическими автомобилями, велосипедами и самокатами.

На улицах города установлены сенсорные системы, поэтому освещение работает только, когда на улицах есть люди. А в случае землетрясений город сам в течение трех дней может обеспечить жителей горячей и холодной водой. Все объекты управляются из комплекса Fujisawa SST Square на центральной городской площади.

МИЛТОН-КИНС

Этот британский город получил статус Smart , когда Министерство предпринимательства, инноваций и ремесел Великобритании в 2010 году запустило здесь программу Catapult Transport Systems.

Катапульта из Милтон-Кинс продолжила правительственную программу Low-carbon Urban Transport Zone (LUTZ) и занялась разработкой LUTZ Pathfinder - беспилотного электрокара .

В 2015 году двухместные машины, работающие на электричестве, впервые появились на улицах города. Состоят они из 22 сенсоров, радара, панорамных и стереокамер. Без подзарядки электрокары могут проехать 64 километра.

Позже был запущен проект MK:Smart. Он собирает все данные о городе в одну систему: показания спутников, датчиков в почве и системах энерго- и водопотребления; информацию с камер видеонаблюдения с функцией распознавания; социальные и экономические показатели. Таким образом, разработчики дают гражданам шанс самостоятельно контролировать расходы энергии и воды.

СИНГАПУР

Правительство Сингапура запустило программу « Smart Nation », в рамках которой превращает город в «умный». Квартал Yuhua оснастили сенсорами, которые контролируют потребление воды и электроэнергии, вакуумной системой утилизации отходов и солнечными панелями.

В домах установили специальные датчики, которые контролируют передвижения пожилых людей, если система видит, что-то необычное, то он отправляет уведомления в больницу и родственникам.

А в 2016 году на улицах запустили беспилотные автомобили. К 2020 году все автомобилисты будут обязаны установить специальную навигационную систему, которая позволит отслеживать положение автомобиля в реальном времени.

МАСДАР

В 2006 году в ОАЭ началась реализация программы «умных городов» в пригороде Абу-Даби - Масдаре. Основная идея – минимизация выброса углерода, поэтому все системы работают на возобновляемых источниках энергии, а не электрическим автомобилям запрещено подъезжать к границе города ближе, чем на две мили.

В Масдаре запустили систему беспилотного электрического транспорта Personal rapid transit. Энергию город получает не посредством сжигания полезных ископаемых, а от солнечных ферм, таким образом, город потребляет только 20% энергии, которая используется в обычном городе.

Все улицы в городе строят с учетом положения солнца и направления преобладающих ветров. Сдача первых жилых помещений запланирована на 2018 год, собираются заселить 7000 человек. А к 2030 году планируется, что население достигнет уже 100 тысяч человек. Сейчас в городе живут 300 научных сотрудников, которые работают над реализацией проекта.

Екатерина Дегтерева

Принято считать, что название «умный город» - это вольный перевод американского термина «smart сity». Изначально термин smart не имел никакого отношения к интеллектуальным системам, а представлял собой аббревиатуру из 5 слов. В 1954 году экономист и теоретик менеджмента Питер Друкер вывел формулу эффективного городского управления и назвал ее «SMART». Поэтому первое, что отличает умный город от всех остальных - эффективное управление.

Как это работает?

«В умных городах меняется стиль общения участников городской среды, граждан и муниципальных служб», - считает Элеонор Косгрейв - доктор технических наук, PhD, директор НКО ScienceGrrl. У первых растет уровень ожиданий, а у вторых - зона ответственности. Это значит, что местные власти и жители переходят на новый уровень взаимодействия - открытый, прозрачный и эффективный.

Автоматизированная система управления, электронные госуслуги, получение информации из цифровых источников, мобильные приложения и возможность написать в твиттер мэру - в умных городах местное самоуправление уходит в цифру, а граждане становятся участниками правительственных инициатив.

В Нью-Йорке, например, есть городской портал NYC Open Data , на котором местные власти регулярно публикуют полезный контент. Карты поликлиник и хотспотов Wi-Fi, детских садов и школ, парковок и ресторанов, новости, законодательные акты - в одном месте собрана вся жизнь «Большого яблока». В Сингапуре цифровизация системы муниципального управления началась еще в 80-е годы с создания национального ИТ-плана. Сегодня азиатский Нью-Йорк является примером образцового smart city - более 80% граждан Сингапура общаются с государством в электронной форме.

В российских городах работает портал госуслуг , через который можно получить новый паспорт, лицензию, записаться на прием к врачу, оплатить услуги ЖКХ - почти 29 миллионов человек ежедневно пользуются электронным сервисом через десктоп или мобильное приложение.

Другой пример - сайты и мобильные приложения, где каждый может оставить заявку на исправление текущих городских проблем в режиме реального времени. В 2007 году в Великобритании появился сервис FixMyStreet (Почини мою улицу), на котором собраны обращения граждан о ямах на дорогах, незаконных свалках, неработающих светофорах и примерах вандализма. Сегодня сервис работает в десятках городов по всему миру. В Петербурге есть аналогичная услуга - портал «Наш Санкт-Петербург» (в 2015 году на нем было зарегистрировано более 11 000 сообщений от инициативных горожан). Оба сервиса имеют версию мобильного приложения.

Технологии умного города: экономим на спичках миллионы евро в год

Изменения в городском управлении были бы невозможны без ключевых перемен в инфокоммуникационных технологиях, которые произошли за последние 20 лет. Второе, что отличает умный город от всех остальных – передовые технологии.

С технической точки зрения умный город представляет собой городскую телеметрическую сеть, которая дает руководителям доступ к единой базе знаний, обновляющейся в режиме реального времени и содержащей актуальную информацию о действиях городских служб, состоянии инфраструктуры и распределении потоков электроэнергии.

Интеллектуальные счетчики

Внедрение интеллектуальных счётчиков в отраслях распределения ресурсов - самый простой пример. Во всем мире такие устройства устанавливаются на электросетях, в тепловой энергетике и на газораспределительном оборудовании, водопроводе для облегчения и упрощения взаиморасчетов между поставщиками и потребителями.

Это выгодно?

Конечно! Например, крупнейшее в мире развёртывание сети интеллектуальных счётчиков было предпринято компанией Enel SpA в Италии (свыше 27 миллионов потребителей). За 5 лет Enel установила такие счётчики каждому из своих клиентов. Стоимость проекта составила приблизительно 2,1 миллиарда евро, а экономия, которую приносят счётчики в ходе эксплуатации, оценивается в 500 миллионов евро в год. Умные счётчики на конкретном объекте (дом, предприятие, офисное здание) объединяются в единую сеть через каналы связи и передают собранные данные на специализированный сервер, обрабатывающий информацию. Сервер взаимодействуют с биллинговой системой, оперативно производя начисления. Информация доступна конечным потребителям через мобильное приложение или web-портал, поставщикам и муниципальным властям поступает через API.

Для поставщиков это выгодно в первую очередь из-за улучшения платежной дисциплины, предупреждения неплатежей и профилактики воровства ресурсов. Для жителей это простой и удобный способ оплатить счета, узнать текущие показатели потребления коммунальных услуг, возможность снизить расходы - за счет оптимизации потребления. Снизить потребление поможет автоматическое управление умными счетчиками. Например, можно настроить требуемую температуру в квартире по расписанию, а освещение включать по датчикам (движения/тепла), причем ночью сделать свет приглушенным.

Умное управление уличным освещением

Интеллектуальная система наружного освещения также позволяет экономить существенную часть городского бюджета. Представьте, вместо обычных светодиодных ламп на уличных фонарях можно установить многофункциональные комплексы, включающие солнечные панели или светодиодные лампы.

Интеллектуальная система уличного освещения на базе такой технологии освещает улицы исторического квартала г. Квебека (Канада). Особенность проекта в том, что по запросу энергетических компаний можно уменьшить энергопотребления в часы пиковой нагрузки.

Так, выключая декоративное освещение, снижая яркость уличных светильников и отключая на какой-то период времени ненужное освещение, можно снизить уровень энергопотребления в целом по городу. Кроме того, сэкономленная энергия предоставляется в распоряжение энергетических компаний.Такой метод оправдывает себя особенно в зимнее время при низких температурах и коротком световом дне, когда энергопотребление достигает своего максимума. Новая система позволила г. Квебеку сэкономить 30 % энергии.

Один из немногих российских городов, где внедрили аналогичные технологии ­- это Курск. В городе провели полную модернизацию системы уличного освещения, что позволило сократить электропотребление на 50%, сэкономить около 60 млн руб. ежегодно и существенно снизить уровень аварийности на дорогах.

Умные транспортные системы

Согласно отчетам Американского общества интеллектуальных транспортных систем (ITS America), 30 % всех заторов движения в городах создают водители, ищущие место для парковки. Это отнимает время, вызывает неудобства и увеличивает выбросы углекислого газа. Умная парковка - один из вариантов решения проблемы.

Для города внедрение такой системы увеличивает рост дохода за счет снижения простоя свободных парковочных мест. А еще это повышение эффективности сотрудников парковок и правоохранительных служб и увеличение числа выигранных споров по штрафам за нарушение правил парковки. Кроме того, можно будет получить доход за счет гибкого изменения цен. На основании аналитических данных снизить там, где много пустующих мест и повысить там, где много желающих запарковаться.

Второй вариант - умное управление дорожным движением. Согласно оценкам аналитиков, более 25 % заторов носит разовый характер и обусловлены возникшими проблемами на дорогах. Внедрение этой технологии поможет устранить проблему.

Специалисты дорожной службы контролируют текущую обстановку на карте с цветовыми обозначениями, включая видео с различных камер. В случае возникновения проблемы на дороге оповещают необходимые службы: полицию, пожарных, скорую, газовую, службу водоканала, электросети. Если надо, корректируют графики работы светофоров. Отчеты о проблемах на дорогах с разбивкой по времени суток, дням недели и месту, позволяют находить зоны с постоянными проблемами и разработать планы по их устранению.

Smart City – Happy People

Социологи и экономисты сходятся во мнении: в умных городах живут счастливые люди. Как измерить индекс счастья, скептически спросите вы? Уровень доверия жителей своему правительству, возможность влиять на процесс принятия решений, чувство защищенности и безопасности, низкий уровень правонарушений и высокая степень ответственности всех участников городской среды – вот лишь то немногое, что отличает повседневность smart city.

Но это не значит, что нужно стремиться к искусственному типированию городов на «умные» и «все остальные».

Современные возможности позволяют пользователям самостоятельно построить свой «умный» город практически в любом населенном пункте – через мобильные приложения в смартфонах, запуск собственных стартапов, нацеленных на улучшение качества жизни и внедрение цифровых сервисов в рамках своего сообщества.

Как еще интеллектуальные системы изменили нашу жизнь? Почему общественный транспорт мегаполисов невозможно представить без мобильных технологий? Сколько миллионов приносит городу умная парковка? И может ли умное управление дорожным движением справиться с пробками? Об этом мы расскажем в следующий раз. А пока…

Оставайтесь на связи!

//Статьи: Инфраструктура

Сегодня население земли составляет порядка 7,4 млрд человек, почти половина – 3,6 млрд, уже проживает в городах, хотя еще 10 лет назад доля городского населения составляла около 35%. При столь высоких темпах урбанизации нагрузка, создаваемая на городские службы, зачастую оказывается непосильной.

Для решения этой проблемы была изобретена концепция «Умного города» (Smart City). Цель программы - повышение эффективности всех городских служб. Концепция получила достаточно широкое распространение: в настоящий момент Smart City в том или ином объеме реализована в 2500 городах по всему миру.

Сложно дать четкое определение для Smart City. В целом, это система, при которой существующие ресурсы городских служб используются наилучшим образом и обеспечивая максимальную безопасность городской жизни. Для этого необходима тесная связь между проектами «умного города» (видеонаблюдение, гос. услуги, интеллектуальная транспортная система и пр.) в масштабах города или региона.

Одной из важнейших составляющих Smart City является Интеллектуальная транспортная система (ИТС) , которая оптимизирует движение транспорта путем отображения дорожной ситуации на уличных информационных панелях и смартфонах пользователей, подсказывает им оптимальный маршрут и несет в себе множество других полезных функций. Следующая система -геоинформационная (ГИС), служит общей «географической подложкой» для всех подсистем Smart City. Еще одна подсистема - Электронная полиция (ePolice), работает следующим образом: при любом звонке на пульт «электронной полиции» на карте ГИС отображается местоположение звонящего, а на мониторе дежурного открывается окно для регистрации сообщения, его последующей обработки и принятия оперативных мер. Еще одна функция - Электронное образование (eEducation). Она позволяет студенту присутствовать на лекции, сидя за компьютером. Ученик будет точно также слушать лекцию, видеть преподавателя и следить за его записями на электронной доске в аудитории. Студент даже может виртуально «поднять руку» из дома и задать вопрос преподавателю. Все записанные лекции сохраняются для последующего просмотра и закрепления материала.

И, наконец, Электронное здравоохранение (eHealth). Эта функция упростит процесс электронной записи к врачу. Основой системы является единая электронная база пациентов. В этой базе сразу может ознакомиться с тем, какие анализы делались, какое лечение назначалось в других клиниках. Система видеоконференцсвязи с эффектом присутствия (Telepresence) поможет провести консилиум специалистов, рассмотреть в деталях результаты МРТ и рентгенографии, а также сделать операцию под удаленным руководством хирурга.

Можно сделать вывод, что для эффективной работы Smart City необходима глубоко интегрированная система, состоящая из многих подсистем. Нет большого смысла реализовывать такие проекты частично, необходима выработка общей концепции «умного города», в которой будут учтены как текущие потребности различных городских служб, так и перспективы развития с учетом всех внешних факторов. Поэтому в проектах Smart City необходим комплексный подход, что является основным препятствием при реализации концепции.

В списке компаний, занимающихся реализацией проектов «Умного города», можно выделить Huawei: фирма имеет опыт внедрения компонентов Smart City в городах Китая с населением свыше 15 миллионов человек, таких как Шанхай, Гуанчжоу и других.

В России Huawei приняла участие в реализации проекта «Безопасный город» в Санкт-Петербурге. Для этого была разработана система по облачному хранению видеофайлов с 12 тысяч камер системы наружного видеонаблюдения, снимающих в разрешении 1080р. Емкость облачного хранилища составляет 40ПБ (1ПБ=1000000 ГБ). Система позволяет быстро найти нужный фрагмент на видеозаписи, тем самым обеспечить высокую оперативность мероприятий по обеспечению безопасности. Решение также обладает такими преимуществами, как унифицированное совместное использование ресурсов различными службами и улучшенная безопасность городской среды в результате использования средств интеллектуального анализа содержимого видеозаписей.

Компания Huawei выделяется наличием широкой линейки оборудования и решений для различных уровней решения Smart City, а также обширным опытом в поставках ИТ-оборудования (серверы, системы хранения, маршрутизаторы и коммутаторы) и инфраструктуры дата-центров. Благодаря этому, реализация широкого спектра аппаратных платформ для решения Smart City становится возможной с Huawei.

В рамках концепции Интернета вещей (Internet of Things,IoT ) одно из наиболее популярных направлений развития - это концепция «умный город» (Smart City). Фундаментальным принципом «умного города» является внедрение информационных технологий и объектов IoT в городскую среду. Ожидается, что такой подход позволит усовершенствовать систему управления и взаимодействия государства с обществом, повысит качество и эффективность работы городских служб, а всё вместе качественно изменит жизнь населения.

Главным активом города будут являться: люди, процессы и технологии.

Концепция Умного города характеризуется тремя базовыми параметрами:

Технологичность.

Интеллектуализация.

Фокусировка на стиле жизни. «Умный город» должен быть экологичным, безопасным, энергоемким, открывающим широкие возможности и обеспечивающим максимально комфортную жизнедеятельность.

Среди первоочередных отраслей, нуждающихся в интеллектуальной модернизации, являются государственное управление, инфраструктура города и экономика. Основные направления развития данных секторов представлены в таблице.

Таблица – Важнейшие направления развития «умного города»

Инновационная экономика	Городская инфраструктура	Государственное управление
Инновации в промышленности, кластерах, районах города	Транспорт	Административные услуги гражданам
Умная рабочая сила: Образование и занятость	Энергетика/Коммунальные Услуги	Представительная и прямая демократия
Создание наукоемких компаний	Защита окружающей среды/ безопасность	Услуги для граждан: качество жизни

Например, концепция в этих направлениях может проявляется в следующих признаках. Инновационная экономика должна быть самодостаточной и независимой от природно-углеродных ресурсов. В городской инфраструктуре необходимо внедрять экономные и возобновляемые источники энергии. В государственной ветви должна вестись работа по повышению конкурентоспособности капитала, как финансового, так и интеллектуального и человеческого.

Дорожная карта развития «умного города»

Дорожная карта развития «умного города» предлагает следующий путь реализации концепции.

ЗАЧЕМ нужен «умный город» ?

Во-первых, городам следует изучить свое общество. Успех невозможен без цели, поэтому необходимо исследовать потребности граждан и бизнеса, их интересы, уникальные черты, образ мышления, уровень образования, возрастную структуру и прочее, чтобы понять, для чего населению нужен «умный город», каким они хотят его видеть и что он должен изменить в их окружении.

КАК реализовать концепцию «умного города» ?

Во-вторых, когда будет определено «зачем», необходимо проработать стратегию «как» реализовывать концепцию. А именно: как будут распространятся инициативы «умного города», каковы функции и цели такой политики?

КТО заинтересован в создании «умного города» ?

Преимущества «умного города» нацелены, в первую очередь, на населения, на улучшение его условий жизни. Поэтому идея должна поддерживаться гражданами. Они должны быть заинтересованы в ее развитии и внедрении и над их вовлеченную в процесс также необходимо работать. Например, повышать прозрачность процессов, расширять возможности в управлении через системы электронного правительства и т.д.

Однако перед тем, начать работу по указанным выше трем направлениям, важно понять, ЧТО представляет собой городское сообщество. Какое оно в настоящем, каковы его географические границы, как оно взаимодействует с округой.

Работа, проведенная по представленному алгоритму, позволит изучить процессы общества, определит потребности населения и сформулирует под них цели и средства их достижения.

Стандартизация концепции «умного города» в России

Проекты по созданию «умного города » формируются и в России. Разработкой стандартов «умных городов» занимается Национальный центр информатизации (далее - НЦИ). Необходимость появления стандартов продиктована тенденциями: интерес к концепции значительно растет, появляются всё новые и новые проекты, между которыми нет согласованности. Единые критерии позволят обобщить знания, объединить усилия и идеи, предпишут, какой город считать «умным» и ускорят его строительство. В то же время, стандарты должны быть динамичными, изменяясь в процессе воплощения плана, чтобы соответствовать текущим потребностям общества.

Недавно стало известно, что в ближайшее время в России будет сформирован технический комитет по стандартизации «Кибер-физические системы». К его задачам, в том числе, относится стандартизация «Умного города» (Smart citiy), а помимо него «Интернета вещей» (Internet of things), «Больших данных» (Big data) и «Умного производства» (Smart manufacturing).

В рамках концепции «умного города» могут появиться следующие общенациональные стандарты:

ГОСТ «Умный город. Эталонная структура ИКТ. Часть 1. Структура бизнес-процессов Умного города» (гармонизация с ИСО/МЭК 30145–1);

ГОСТ «Умный город. Эталонная структура ИКТ. Часть 2. Структура управления знаниями Умного города» (гармонизация с ИСО/МЭК 30145–2);

ГОСТ «Умный город. Эталонная структура ИКТ. Часть 3. Инженерные системы Умного города» (гармонизация с ИСО/МЭК 30145–3);

ГОСТ «Умный город. Показатели ИКТ» (гармонизация с ИСО/МЭК 30146).

В России делают первые шаги по разработке нескольких Smart cities. Например, один из них в вблизи Казани реализует компания JLL. Под Санкт-Петербургом ведутся работы над городом-спутником Южный. Есть несколько пилотных проектов по созданию «умных» районов в Московской области. Способствовать интеллектуализации городов в России должны технологии М2М и модернизация образования.

Machine-to-Machine (М2М) – это межмашинный обмен информацией или ее односторонняя передача. Технологию ожидает большое будущее и широкий спектр применения в концепции «умного города». Например, в датчиках «умного» дома для контроля таких его параметров, как температура воздуха, уровень освещения и т.д. Помимо «умного» дома, М2М-решения встраивают во многие системы: платежи, охрана и безопасность, навигация, ЖКХ, вендинг, здравоохранение и т.п.

В образовании ведется работа по внедрению «Электронной образовательной среды РФ», а также предпринимаются действия для полного перевода профильных учреждений на электронные учебники. Данные мероприятия являются частью комплексной программы Государственной информационной системы (ГИС) в сфере образования России. Информационная экосистема позволит сократить издержки в сфере образования, а также способствует реализации федерального общероссийского магазина образовательного контента и технологий (EDU.RuStore).

Облачные вычисления ,

Сетевые технологии ,

Системное администрирование

– Вот ты говорил, город – сила, а здесь слабые все…
– Город – это злая сила. Сильные приезжают, становятся слабыми, город забирает силу… Вот и ты пропал!
к/ф «Брат»

Мы с вами живем в удивительное время. Время, когда претворяется в жизнь то, о чем говорили фантасты прошлых десятилетий.

Для нас уже нет ничего необычного в «умном телефоне», «умном пылесосе», «умном автомобиле», «умном доме»: смартфоны и роботы-пылесосы уже стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, все популярнее становятся системы автоматизации жилых зданий, активно ведется разработка беспилотных автомобилей.

Процесс «smart-изации» всего и вся нас окружающего подобно снежному кому набирает и набирает скорость, увеличиваясь в объеме. И с высокой долей уверенности можно заявить, что следующим звеном этой цепочки станет «умный город», ведь практически все большие агломерации так или иначе задумываются об автоматизации процессов управления городским хозяйством.

Думаю, самое время разобрать тему по полочкам:)

Город-сказка, город-мечта

Что же представляет собой «умный город», или же, выражаясь языком Шекспира, Smart city? По сути это универсальная комплексная система информационной поддержки, которая выполняет две основные функции:

– обеспечивает ключевой информацией все уровни городской исполнительной власти;
– предоставляет интерфейсы обратной связи, через которые исполнительная власть может воздействовать на определенные сферы городской жизни, попадающие в зону ее ответственности.

В чем ее польза?

Во-первых, реализация этой концепции однозначно повышает качество жизни населения региона, или, как это сейчас стало модно называть, life quality experience.

Во-вторых, это снижение затрат на эксплуатацию инфраструктуры за счет автоматизации рутинных процессов по управлению городским хозяйством и создания средств объективного контроля за работой городских служб. В нынешних жестких экономических условиях, сопровождающихся сокращением количества денег, в том числе и в сферах ЖКХ, оптимизация текущих процессов – едва ли не самое популярное решение.

Но сорвем красивую упаковку и посмотрим, что скрывается под этикеткой «Smart city».

Ключевым связующим звеном «умного города» является некоторый операционный центр, который аккумулирует в себе информацию от нижестоящих систем и является высокоуровневым агрегатором управляющих воздействий.

Следующий уровень за центральной консолью – уровень конкретных областей городского хозяйства , в каждой из которых стоят свои задачи и свои показатели эффективности со своей спецификой. И в связи с этим каждая такая область управляется отдельным приложением. Например, приложение по «умному управлению городским освещением», которое позволяет задавать с центральной консоли общую политику управления светом в городе и оптимизировать затраты на электричество и операционную поддержку освещения. Или система «умного управления жилищно-коммунальным хозяйством», которая следит за состоянием разных участков ЖКХ и может эффективно реагировать на сбои в отдельных своих частях, а также прогнозировать потенциальные проблемы на основе анализа собранных с датчиков данных (например, где-то на магистрали наблюдается падение давления: вероятнее всего, на каком-то из участков возникла протечка, и система управления призвана помочь локализовать и устранить повреждение, пока это не привело к возникновению аварии).

Все эти обособленные системы («умный свет», «умное ЖКХ», «умные системы управления трафиком», «умные здания», «умная медицина» и т.д.) сводятся в единую центральную консоль управления городом – этакий «городской мозг», который обрабатывает полученную информацию: фильтрует, сортирует, агрегирует и анализирует. Результаты этой обработки выводятся на общегородской dashboard, отражающий текущее состояние городских систем, – своего рода панель управления городского начальника.

Если на центральной панели наблюдаются какие-то проблемы, то ответственные лица могут перейти в конкретную систему управления областью городского хозяйства прямо из панели и оперативно разобраться в деталях происходящего, принять адекватные меры.

City as a service

Помимо мониторинга городских систем и коммуникаций, «умный город» призван изменить в лучшую сторону еще один ключевой аспект городской жизни – процесс взаимодействия власти и гражданина. Если раньше каждая область городского хозяйства была практически суверенной и управлялась относительно независимо от остальных (со своими стандартами, правилами, процедурами), то «умный город» в своей идеальной реализации должен предоставить гражданину доступ к городским сервисам через единый интерфейс, к которому были бы применимы общие правила взаимодействия с понятными индикаторами качества и понятными принципами работы. Фактически это должна быть реализация идеи «Город как сервис», дающая гражданину максимально быстрый и удобный способ обратного взаимодействия с городской инфраструктурой. «Интегрированное городское правительство», если хотите.

Технологический базис
Естественно, для воплощения этой концепции в жизнь необходим ряд технологий и построенных на базе этих технологий решений, позволяющих реализовать «умный город» с технической точки зрения.

Можно выделить четыре базовых элемента в технологической структуре «умного города», а именно:

– интернет вещей , технологическая концепция которого позволяет собирать нужную информацию от объектов и обеспечивает обратную связь с ними;
– инфраструктуру передачи данных , связывающую приложения с объектами городской инфраструктуры;
– системы анализа данных , позволяющие извлечь из большого объема данных полезную информацию;
– систему агрегации и унификации данных , призванную упорядочить и синхронизировать огромные потоки данных.

По функциям интернета вещей и инфраструктуры передачи данных все более-менее понятно, а вот о присутствии платформ обработки данных в описанном технологическом базисе скажем отдельно.

Очевидно, что информационный поток в системах «умного города» огромен и большая часть информации фактически дублируется, а то и вовсе не является ценной. И системы работы с данными играют важнейшую роль: нужно правильно отфильтровать и кластеризовать данные, проанализировать и выявить зависимости – от этого зависит корректность прогноза и точность реакции на возникающие события.

Пожалуй, будет справедливо сказать, что именно в этих системах и заключен «разум умного города», его «мозговой центр». И конечно, «умный город» невозможен без «умных людей» – экспертов с достаточным для эффективного использования систем уровнем знаний и навыков.

Внимание, вопрос!

Объявляем перерыв. Перерыв на рубрику «Минутка каверзных вопросов». И победителем рубрики сегодня становится вопрос «На чем основана гипотеза о росте популярности технологии «умный город» в ближайшем будущем?».

Спасибо за вопрос. На сегодняшний день явно просматриваются два глобальных процесса, располагающих к распространению «умных городов».

Первый из них – это рост городского населения со всеми вытекающими отсюда последствиями. Сегодня в городах живет более 60% населения Земли, и тренд по увеличению количества людей в городах сохраняется. Например, Москва по количеству населения – это примерно три Финляндии и примерно полторы Чехии. При этом города сегодня создают до 70% валового мирового продукта, т.е., другими словами, до 70% мировой экономики находится в городах. Эффективно управлять таким огромным хозяйством без использования высокотехнологичных инструментов едва ли возможно. Поэтому уже сегодня все крупные агломерации занимаются внедрением в жизнь концепции Smart city. С разным уровнем готовности примеры проектов построения «умных городов» есть во всех без исключения частях света.

Процесс второй , пожалуй, даже более важный, чем первый, – поиск новых источников дохода на следующем этапе технологического развития. По существу, внедрение «умного города» – большой и прибыльный бизнес. Согласно классической матрице BCG (Boston Consulting Group) развитие ниши «умных городов» – это вывод на рынок новой «дойной коровы», которая в следующие несколько лет будет нести большую прибыль в IT-отрасль.

По разным оценкам, к 2020 году этот рынок будет составлять порядка полутора триллионов долларов. Причем монетизация «умного города» может идти самыми разными путями: четкой модели, по которой работает рынок, пока еще нет. Однако, как ни крути, полтора триллиона – большие деньги, и многие за них хотят побороться.

Чего же мы ждем?!

При всей перспективности решения имеется ряд причин, препятствующих взрывному развитию «умных городов». И компания Huawei заинтересована в преодолении этих препятствий, поскольку мы видим будущее в развитии «умных городов».

Одна из таких причин – legacy старых систем с разрозненными интерфейсами данных и старыми протоколами, которые непонятно как интегрировать друг с другом. Такие сети работают медленно, имеют множество проблем с безопасностью и еще целый букет недостатков. И решений тут два: либо вырезать на корню старые системы и менять на новые (но это дорого и не всегда возможно), либо изобрести некоторую «волшебную железку», которая «вжух!» и соберет нужные данные с разнородных интерфейсов, нормализует их и передаст на вышестоящую платформу.

В Huawei пошли по второму пути. Мы разработали универсальный шлюз с большим количеством проводных и беспроводных интерфейсов, который выполняет работу по сбору и нормализации данных из разнородных источников. На текущем уровне технологического развития без такого универсального шлюза построение инфраструктуры сбора данных в «умном городе» сопоставимо с чудом. Либо сеть будет очень сложной и многократно избыточной, либо она не будет собирать все необходимые данные.

Итак, что из себя представляет универсальный шлюз от Huawei? Фактически это инфраструктурная основа сети в «умном городе» – IoT-маршрутизатор, выполненный в индустриальном корпусе и предназначенный для работы на улице, защищенный от воздействия неблагоприятных погодных условий.

Ключевое понятие здесь – IoT. В этом шлюзе интегрирована поддержка специальных промышленных интерфейсов передачи данных (PLC, DI/DO и т.д.), характерных больше для SCADA-систем, нежели для телекоммуникационной инфраструктуры. Помимо этого, в нем реализованы полный стек стандартных сетевых протоколов и системы сетевой защиты (встроен межсетевой экран), посему можно без зазрения совести сказать, что это полноценный маршрутизатор.

Развертывание сетевой инфраструктуры «умного города» на базе таких шлюзов становится довольно типичной и понятной задачей.

Другая причина, являющаяся «стопером» для развития «умных городов», – отсутствие платформы, способной работать с по-настоящему большими данными. Информационный поток «умного города» весьма требователен к производительности систем, обрабатывающих эту информацию.
На эту проблему Huawei может ответить системой Fusion Insight.

Fusion Insight реализована на базе Hadoop, в основе лежат облачная платформа Fusion Sphere (OpenStack), система хранения данных Huawei OceanStor и вычислители на базе Х86.

Мы видим большие перспективы развития технологий «умных городов», роста объемов рынка. Именно поэтому часть разработки компании Huawei в ближайшем будущем будет направлена на поддержание популяризации технологий Smart City и техническое обеспечение развития данных технологий.

Теги:

• Smart city
• технология
• инфраструктура

Добавить метки