Появившаяся в конце 1990-х концепция интернета вещей предполагает обмен данными между физическими объектами, оснащенными встроенными средствами и технологиями, для взаимодействия друг с другом. Как бы сложно и бессмысленно это ни звучало, всего за 10 лет технология проникла в жизнь каждого человека. Сейчас практически невозможно вспомнить вещь, которая не могла бы выпускаться с пометкой «умная»: умные зубные щетки, чайники, холодильники, дверные глазки, выключатели, розетки, детские игрушки, очки.
Практически любой объект материального мира сегодня можно сделать умным. В каких-то случаях это более практично, в каких-то почти бессмысленно, но в результате массового развития технологии сначала возникла идея умного дома и умного офиса, а потом, как ее дальнейшее развитие, идея умного города.
Понятие умного города предельно широкое и может включать любые цифровые сервисы – от систем раздельного сбора отходов до автоматизированных паркингов. Наиболее часто датчиками оборудуют системы распределения воды и электроэнергии.
К примеру, в Нью-Йорке система умного электроснабжения (smart grid) позволяет домовладельцам перераспределять электроэнергию, вырабатываемую солнечными панелями, на другие объекты и за счет этого компенсировать часть инвестиций в установку панелей. Эффективность решений в области умного города растет, по мере того как увеличиваются количество умных устройств и объемы обрабатываемых данных. Например, современные автомобили уже могут автоматически фиксировать пробки и аварии, передавая информацию о трафике в городскую сеть.
В результате система может, к примеру, сама решить разбудить человека на полчаса раньше перед важной встречей, если рядом с его домом произошло крупное ДТП и движение оказалось затруднено. Система Street Bump, работающая в Бостоне, получает информацию о каждой выбоине на дороге с датчиков, установленных на колесах автомобилей, и отправляет ее в коммунальные службы. Только за один год работы программы количество ям на дорогах уменьшилось почти вдвое.
Немецкая IT-компания SAP работает в столице Аргентины Буэнос-Айресе одновременно по трем проектам. Система предсказания наводнений компании анализирует информацию, поступающую в онлайн-режиме, с датчиков, установленных на 1500 км водосточных труб аргентинской столицы. На основе получаемых данных и статистики прошлых лет формируется прогноз вероятности чрезвычайных происшествий.
Кроме того, в случае неполадок в канализации ремонтные службы получают информацию о них в режиме реального времени. Совместно с Philips, благодаря которой 90 тыс. фонарей города теперь оснащено светодиодами и подключено к интернету, SAP создала систему, позволяющую экономить электричество при освещении улиц и своевременно менять выходящие из строя лампы. В планах компании также оснастить 2000 коммерческих мусорных баков датчиками для отслеживания их наполненности. Это позволит оптимизировать маршруты мусоровозов, а значит, сократить расходы на топливо и разгрузить магистрали Буэнос-Айреса.
Не только столицы
По оценке ResearchAndMarkets, в 2020 году мировой рынок решений в области умных городов превысил $320 млрд, а к 2026 году прогнозируемый объем рынка превысит $565 млрд. Объем рынка технологических решений для умного города в России по итогам 2018 года увеличился на 8% и превысил 81 млрд, подсчитала компания iKS-Consulting. При всех потенциале и привлекательности рынка он не показывает взрывного роста, указывают аналитики iKS-Consulting. Кроме того, они предупреждают, что в ближайшие два года он может сократиться. Практически весь рынок формирует Москва, на которую приходится 93% затрат на решения умного города в России, следует из отчета. Еще 2% приходится на Санкт-Петербург, оставшиеся 5% – на остальные регионы.
В Москве цифровые решения контролируют бо´льшую часть аспектов жизни города. Например, за безопасностью следит около 200 тыс. камер, многие с технологией распознавания лиц. В последние два года их начали использовать также для поиска нарушителей эпидемиологических норм.
Начат проект применения умных дронов, которые снимают объекты в черте города и оповещают о нарушениях. Квадрокоптеры оборудованы системами распознавания, которые позволяют находить незаконную недвижимость еще на стадии строительства: по наличию строительного мусора, вагончиков и спецтехники. В отличие от людей беспилотники могут обследовать самые труднодоступные места, окруженные лесом или заборами.
Они сверяют объекты на карте с базами лицензий и разрешений и оповещают о нарушениях. Также дроны распознают летние веранды и другие временные конструкции, которые не были согласованы с властями. После этого инспектор проводит проверку и выносит решение.
Одним из масштабных проектов в России за пределами двух столиц должен стать проект в г. Железноводске, реализуемый при поддержке госкорпорации «Росатом». В настоящее время в городе действует более 50 различных сервисов для жителей, туристов и муниципалитета. В частности, умные технологии помогают контролировать работу городского хозяйства и обеспечивать обратную связь муниципалитета с гражданами. В городе внедрена система отслеживания передвижения общественного транспорта, есть умные остановки и умные пешеходные переходы.
Действует система интеллектуального учета потребления коммунальных ресурсов и накопления твердых бытовых отходов. В детских садах и школах установлены датчики, фиксирующие потребление воды, тепла, электроэнергии. Благодаря круглосуточному мониторингу удается экономить около 20% от ранее потребляемого объема ресурсов.
Цифровой туристический сервис Железноводска представлен тремя продуктами: мобильным приложением, порталом и городскими информационными панелями. С их помощью гости города могут познакомиться с местными достопримечательностями, афишей мероприятий, выбрать оптимальный маршрут и спланировать свой отдых.
В Тюменской области система «Безопасный город» используется для мониторинга аварий и отключений, экстренной помощи по вопросам ЖКХ и других ситуаций. В области действует единый центр, который обрабатывает звонки в режиме онлайн, в том числе с помощью голосовых ботов и виртуального консультанта. Также в системе анализируются данные видеонаблюдения и видеоаналитики от компаний Visionlabs и NTechLab, статистика аварий и ДТП.
Sim City на службе мэра
Градостроительный симулятор Sim City в свое время был относительно примитивной цифровой моделью города, где отдельные энтузиасты пытались создать футуристические проекты городов будущего, а кто-то ради забавы обрушивал на виртуальный город извержение вулкана или нападение Годзиллы. Сегодня намного более сложные модели, использующие технологии IoT, служат вполне реальным целям городского планирования. Логическим развитием идеи умных городов является создание полностью автоматизированной цифровой модели города. В такую модель на старте вносятся данные о ключевых объектах, а затем система сама обновляется, собирая данные с разного рода датчиков или подключенных устройств, рассказывающих о движении транспорта, людей, расходе воды и электроэнергии, уровня загрязнения, шума и прочего. Плюсы такой модели прежде всего в том, что она с высокой долей вероятности позволяет предсказать реакцию города на любые возможные события – от строительства нового торгового центра до падения метеорита.
Власти Сингапура еще в 2014 году потратили около $50 млн на создание общедоступной трехмерной виртуальной модели города, где отображаются здания, коммерческие предприятия, объекты транспортной инфраструктуры, инженерные коммуникации и прочее. Спектр применения таких моделей бесконечно широк.
К примеру, данная модель использовалась при планировании внедрения в городе солнечной энергетики – для анализа того, какие объекты лучше подходят для размещения солнечных панелей.
Платформа частично открытая для независимых разработчиков. Например, если взять такую модель и обогатить ее данными от сотового оператора, можно получить карту передвижения жителей городов в каждый момент времени и на основании этих данных решать, где выгоднее открыть новый магазин или фитнес-клуб, а где лучше построить офисы или жилой комплекс.
Опыт Сингапура перенимают и другие города, внедряющие технологию цифровых двойников для различных целей. К примеру, в Роттердаме (Нидерланды) цифровой двойник города используется для оптимизации систем отопления и для управления умными парковками. А финская столица Хельсинки создала трехмерную модель города с поддержкой технологии виртуальной реальности для туристов, которые могут в очках VR осмотреть все ключевые достопримечательности.
Французский город Ренн за муниципальный счет создал трехмерную модель города и его окрестностей и активно использует ее для моделирования различных ситуаций, в том числе для предсказания уровня шума в ходе строительства объектов, для согласования и обсуждения различных проектов с жителями и даже для анализа того, будет ли тень от деревьев мешать домовладельцам. ■
